Фамилия Пламеннов — редкий случай, когда прозвище образовалось не от внешности, ремесла или имени, а от отвлечённого понятия. В основе лежит слово «пламя». На первый взгляд кажется, что предок был человеком горячим, вспыльчивым, «огненным» по характеру. Но это лишь самая очевидная версия, и, скорее всего, не единственная.

Словообразовательная модель проста: корень «пламен-» плюс типичный русский суффикс принадлежности «-ов». Фамилия на «-ов» указывает на то, что родоначальника в документах записывали как Пламенн — так могло звучать прозвище или неканоническое имя. Двойное «н» в современном написании — результат орфографической нормы (прилагательное «пламенный» пишется с двумя «н»), но в исторических записях фамилию могли фиксировать и как Пламенов, с одной буквой.

Более вероятно, что фамилия возникла не в крестьянской среде, а в среде духовенства. В семинариях XVIII–XIX веков было принято давать будущим священникам «говорящие» фамилии, связанные с церковными символами, добродетелями или отвлечёнными понятиями. Пламеннов мог получить выпускник, которого отличала пламенная вера, или же фамилию искусственно образовали от слова «пламя» как символ горения духа. В пользу этой версии говорит и книжный, несколько возвышенный характер основы — в народной среде прозвища обычно были проще и конкретнее.

Встречается фамилия преимущественно в центральных регионах России, особенно в бывших губерниях с развитой системой духовных училищ (Ярославская, Костромская, Владимирская). В отличие от фамилий на «-ский», которые тоже часто давали семинаристам, Пламеннов остался в рамках более архаичной модели на «-ов», что не отменяет его искусственного происхождения.

Таким образом, предок носителя фамилии Пламеннов с большой долей вероятности был либо священнослужителем, либо семинаристом, получившим «красивую» фамилию при выпуске. Версия о прозвище за вспыльчивый нрав менее правдоподобна, но полностью исключать её нельзя — в русских говорах слово «пламенный» изредка употребляли и в прямом, бытовом смысле, например, о рыжем человеке, «огненном» цветом волос.