Фамилия Кременевы отталкивается от прозвища Кремень, а то, в свою очередь, — от названия твёрдого минерала, кварца с халцедоном. В народе кремень ценили не только за способность высекать огонь: существовало поверье, что кусочек чёрного кремня, опущенный в воду, очищает её и не даёт зацвести. Поэтому в хозяйстве такой камень клали в кадки с соленьями и заготовками. Отсюда и первая версия: предок Кременевых мог быть гончаром или ремесленником, работавшим с огнём и обжигом — кремень был его рабочим инструментом.

Но есть и другая, более распространённая версия: прозвище Кремень давали человеку с несгибаемым, твёрдым характером, крепкой волей. Это прямое переносное значение — «твёрдый как кремень». Обе версии имеют право на жизнь, и без точных данных о конкретной семье выбрать между ними сложно.

Сама фамилия образована по простой и типичной модели: к основе Кремень добавили патронимический суффикс -ев, получив отчество «чей?» — Кременев, то есть сын или потомок Кремня. Форма Кременевы — это множественное число, обозначающее весь род.

Исторические документы подтверждают, что прозвище было в ходу давно. С. Б. Веселовский в своих трудах упоминает крестьянина Кременя, записанного в 1545 году в Новгороде. Значит, уже в XVI веке это прозвище бытовало на русском северо-западе. Позже фамилия встречается и в других регионах: например, в Книге памяти Белгородской области значится Кременев Фёдор Никифорович 1893 года рождения из села Вознесеновка бывшей Курской губернии. Это показывает, что носители фамилии расселились по чернозёмным областям.

В целом фамилия Кременевы — не редкая, но и не массовая. Её основа прозрачна, а вариантов толкования всего два, и оба укладываются в логику народных прозвищ: либо по ремеслу и бытовой детали, либо по характеру.