Фамилия Полыньев — яркий пример «растительного» прозвища, перешедшего в фамилию. В её основе лежит слово «полынь» — горькая трава, известная каждому. Прозвище Полынь или Полыня на Руси давали человеку с непростым, едким или язвительным характером — «горькому, как полынь». В народной речи так могли сказать о ком-то неуживчивом, сварливом, постоянно недовольном. Но есть и другая, более прозаичная версия: прозвище мог получить травник, знахарь, который собирал и использовал полынь в лечебных целях, или же крестьянин, чьи земли были особенно богаты этой сорной травой.

Суффикс -ев указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или -а/-я: Полынь → Полынев. Важно не путать эту фамилию с Полыновым (от «полынь» через твёрдый вариант основы) — здесь именно мягкий знак в корне даёт суффикс -ев. В старых документах могли писать и «Полынёв» с буквой «ё» под ударением, но современная норма закрепила написание через «е».

Географически фамилия редкая и не имеет ярко выраженного «гнезда» в одном регионе. Встречается разрозненно: в центральных областях России, на Урале, в Сибири — везде, где селились крестьяне из разных губерний. Один из ранних задокументированных случаев — крестьянин Полынев в переписях Вологодской губернии XIX века. Сословно фамилия почти наверняка крестьянская, реже — мещанская: в дворянские роды с таким корнем не вписывались, слишком «простонародно» звучало прозвище.

Интересно, что в отличие от фамилий «сладких» растений (Медовников, Сахарников), Полыньев — случай обратный, с оттенком неодобрения или насмешки. Носитель такой фамилии мог быть вовсе не горьким человеком, а потомком того, кто когда-то получил прозвище за внешнее сходство с растением — например, за худобу, бледность или сутулость. В любом случае, этимология прозрачна и не требует сложных разысканий: прозвище от названия травы, а фамилия — от прозвища.