Фамилия Парфенекова — женская форма от Парфенеков, а та, в свою очередь, образована от имени или прозвища Парфенек. В основе лежит каноническое крестильное имя Парфений, которое пришло из греческого языка и означает «девственник», «целомудренный». В русском быту это имя часто сокращали и переделывали на свой лад: Парфен, Парфёня, Парфенок. Суффикс -ек- в форме Парфенек — уменьшительный, с оттенком ласковости или, наоборот, пренебрежения, в зависимости от контекста. То есть Парфенек — это «маленький Парфен» или «сын Парфена».

Модель образования типична для русских фамилий: к основе на согласный (Парфенек) добавляется притяжательный суффикс -ов, показывающий принадлежность: «чей?» — Парфенеков, то есть «сын Парфенека». Фамилия фиксирует не самого носителя прозвища, а его потомка. Окончание -а в женском варианте (Парфенекова) грамматически указывает на лицо женского пола, но в быту так могли называть и жену, и дочь главы семьи.

Географически фамилия редкая, встречается в основном на юге России и в Поволжье, что косвенно указывает на возможное происхождение из регионов, где имя Парфений было популярно в крестьянской среде до революции. В отличие от более распространённых Парфёновых или Парфентьевых, вариант с суффиксом -ек- сохранился хуже — это более «домашняя», неофициальная форма, которая реже попадала в ревизские сказки и метрики.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Парфенеков стоит в одном ряду с Парфёнковым и Парфёночковым, но без уменьшительного суффикса -к- (как у Парфёнова) он теряет оттенок «сыновства» и становится прямым отчеством. А вот Парфенеков — это именно «внук» или «правнук» Парфена, то есть фамилия закрепилась на поколение позже, чем более простые отчества. Именно эта деталь — редкий суффикс -ек- — и делает фамилию ценной для историка: она сохранила разговорную, почти деревенскую форму, которая в письменных источниках почти не встречается.