Фамилия Панеина образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей — с помощью суффикса принадлежности -ин. Этот суффикс присоединяли к основам, оканчивающимся на -а или -я: Панеин буквально означает «чей?» — сын или потомок человека по имени или прозвищу Панея. Исходная форма, скорее всего, звучала как Панея — это либо уменьшительно-ласкательный вариант крестильного имени, либо прозвище, данное по внешности или характеру.

Если отталкиваться от календарных имён, то Панея могла возникнуть как народная форма имени Пантелеймон (в просторечии Пантелей, Паня) или Панфил (от греческого «всеми любимый»). В русских говорах имя Паня было распространённым сокращением для целого ряда имён: Панкратий, Пантелеимон, Панфил, а также для женского имени Пелагея (через форму Паня). Соответственно, Панея — это уже ласкательный вариант от Паня, с тем же суффиксом -еj-, который мы видим в именах Ваня → Ванея, Таня → Танея. Так что предок носителя фамилии мог зваться в быту Паней, а в официальных документах — Пантелеймоном или Панфилом.

Вторая, менее очевидная версия связывает основу с диалектным словом «паня» — в некоторых южнорусских и украинских говорах так называли барина, пана, или же обращались к женщине («паня» как панна, барышня). Однако для русской фамильной системы такое прозвище маловероятно: «пан» и его производные обычно давали людям, служившим у пана, либо выходцам из Польши и Западной Руси, но тогда фамилия скорее звучала бы как Панин, Панов или Паневич. Форма Панеина наводит на мысль, что исходное слово — именно личное имя или прозвище Панея, а не социальный термин.

Географически фамилия редкая и встречается точечно, преимущественно в центральных и северных областях России (Вологодская, Костромская, Кировская области). Это косвенно подтверждает её происхождение от канонического имени, а не от польского «пан» — в тех краях панского влияния почти не было. Модель на -ин указывает на недворянское происхождение: такие фамилии в массе своей получили крестьяне и мещане при переписях XIX века. Носительницы фамилии (Панеина — в женском роде) сохранили старую форму притяжательного прилагательного, которая в русском языке закрепилась как фамилия и не склоняется по падежам как обычное прилагательное.

Таким образом, фамилия Панеина — это типичный пример «отчества в фамилии», где за основу взято ласкательное имя Панея, а суффикс -ин указывает на прямую принадлежность к роду того самого Панеи.