Фамилия Панаитов образована от личного имени Панаит, которое восходит к греческому слову panaitios. В переводе с древнегреческого это слово означает «виновный во всем», но здесь «вина» понимается не как провинность, а как причина. Поэтому буквальное значение имени — «причина всего», «устроитель мира». В античной поэзии Панаитом называли Зевса, верховного бога, который мыслился как первопричина и устроитель мироздания.

Имя Панаит относится к редким календарным именам: оно попало в святцы через греческую традицию, где подобные эпитеты божеств иногда переосмыслялись как христианские имена. В русской среде оно не получило широкого распространения, но оставило след в фамилии. Суффикс -ов присоединялся к основам на твердый согласный и указывал на принадлежность роду: Панаитов буквально значит «сын Панаита», «из семьи Панаита». Такая модель типична для русских фамилий, сформировавшихся в XV–XVII веках, когда отчество закреплялось за потомками и передавалось дальше.

Сам носитель имени Панаит, скорее всего, был человеком церковного круга или выходцем из греческой среды: подобные имена чаще встречались у духовенства, которое ориентировалось на греческие оригиналы. Впрочем, имя могли дать и мирянину в знак почтения к богословской традиции. Фамилия Панаитов встречается редко, что неудивительно: исходное имя так и осталось маргинальным в русском именослове. В отличие от массовых фамилий от Ивана или Петра, она сохранила связь с античной культурой и книжной образованностью, а не с бытовым прозвищем.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то ближайшая параллель — Панаитов и Панаитиди (греческая форма), но в русском варианте закрепилась именно патронимическая модель на -ов. Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Панаитов, хотя в греческом оригинале ударение смещалось. В документах фамилия могла писаться по-разному — Панаитов, Панаетов, — но основной вариант закрепился за формой с буквой «и».