Фамилия Парвонаева — редкая, и её происхождение неочевидно. Чтобы понять корень, стоит отбросить типичный русский суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного) и окончание -а, указывающее на женскую форму. Основа — Парвонай.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским миром. В тюркских языках, особенно в татарском, башкирском или казахском, слово «парван» (или «парвона») восходит к персидскому «парвона» — «бабочка», «мотылёк». В переносном смысле так могли называть лёгкого, порхающего человека, или же дать прозвище за любовь к красивой одежде. Суффикс -ай в основе (Парвонай) характерен для тюркских имён и прозвищ, часто с ласкательным оттенком. Таким образом, Парвонаева — это «дочь (или жена) Парвоная», потомка человека по прозвищу Бабочка.

Менее вероятна, но возможна связь с арабским корнем, где «фарван» означает «смотритель», «хранитель». Однако в таком случае фамилия чаще звучала бы как Фарванов, а не Парвонаев. Переход «ф» в «п» — явление редкое, но встречающееся в диалектах.

География фамилии указывает на Поволжье и Приуралье. Парвонаевы встречаются в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это подтверждает тюркскую версию: фамилия возникла в среде татар или башкир, но получила русское оформление при записи в метрические книги. Сословно носители фамилии, скорее всего, были государственными крестьянами или тептярями — не дворянами, а свободными земледельцами.

Если сравнивать с однокоренными, то в той же местности бытуют фамилии Парванов, Парванаев и Парванян (армянская ветвь). Парвонаева стоит особняком из-за суффикса -ай, который делает её более архаичной и уменьшительной по форме.