Фамилия Меденова — женская форма, а мужская, Меденов, образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы на согласный прибавили суффикс -ов. Вопрос в том, что это за основа. Здесь возможны два основных объяснения, и оба ведут к прозвищу или профессии.

Первая и самая вероятная версия: основа «меден» восходит к слову «медь» или прилагательному «медный». В русских говорах «меденой» могли называть человека, связанного с медным делом: медника (ремесленника, работающего с медью), медяника (торговца медной посудой) или даже рудокопа на медных приисках. На Урале и в Сибири, где с XVII века активно добывали медь, такие прозвища были особенно часты. Фамилия Меденов, таким образом, могла быть профессиональной: предок был человеком, который плавил, ковал или продавал медь. Суффикс -ен- в основе (меден-) встречается реже, чем прямой корень мед-, что придаёт фамилии некоторую диалектную или старую окраску — возможно, от устаревшего «меденый» (сделанный из меди) или прозвища «Медена».

Вторая версия, менее распространённая, но тоже имеющая право на существование: связь с тюркским именем или прозвищем. В казахском, татарском и других тюркских языках есть корень «меден» (от арабского «мадина» — город, или как вариант имени Мадин/Меден). В таком случае фамилия могла образоваться от имени Меден (например, уменьшительного от Медет или Меджит) с добавлением русского патронимического суффикса -ов. Это типично для фамилий народов Поволжья и Приуралья, где русская модель наложилась на тюркские имена. Однако для чисто русских фамилий такая основа редка, и если носители Меденовы не имеют явных тюркских корней, версия с медным делом надёжнее.

Географически фамилия Меденова не принадлежит к числу массовых. Она встречается разрозненно, но заметный след оставила на Урале (Челябинская, Свердловская области) и в Западной Сибири — как раз в регионах исторической медной промышленности. Встречается и на юге России, в Ростовской области и Краснодарском крае, что может указывать на переселенческие потоки XIX–XX веков.

По сословному происхождению Меденовы, скорее всего, выходцы из крестьян или ремесленников-посадских людей. Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано. Если предок был медником, то это мастеровой человек, возможно, даже приписанный к заводу — типичная фигура уральской истории. Если же основа тюркская, то фамилия могла принадлежать татарам или башкирам, принявшим православие и русифицировавшим фамилию.

В написании фамилии нет сложных букв и ударение обычно падает на второй слог: Меде́нова. Вариант с ударением на первый слог (Ме́денова) встречается реже и, вероятно, является диалектным или случайным.