Фамилия Опёнов образована от прозвища или нецерковного имени Опён. В основе лежит слово «опёнок» — гриб, растущий на пнях. Прозвище Опён могли дать человеку невысокого роста, коренастого телосложения, либо тому, кто жил сбором или торговлей грибами. В русских говорах слово «опёнок» имело и переносное значение — так называли юркого, пронырливого человека, что тоже могло стать источником прозвища.

Суффикс -ов указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий как притяжательных прилагательных: Опёнов буквально означало «сын Опёна». Фамилия закрепилась в форме с буквой «ё», что в документах XVIII–XIX веков часто передавалось через «е» — Опенов. Ударение в современном произношении может падать как на первый, так и на второй слог, но исторически вернее — Опёнов, с ударным «ё».

Географически фамилия встречается в центральных и северных областях России, особенно в костромских и ярославских землях, где грибной промысел был распространён. В этих краях прозвища по грибам давали нередко: рядом стоят фамилии Груздев, Рыжиков, Волнухин. Опёнов — одна из таких «грибных» фамилий, но менее частотная, чем, скажем, Опёнкин или Опёнков.

Спорных версий происхождения немного. Иногда Опёнова связывают с диалектным глаголом «опеть» — обмануть, оплести, но это натяжка: прозвище от глагола дало бы форму Опетов или Опётов. Версия с грибом остаётся основной и наиболее логичной.