Фамилия Понежина — женская форма фамилии Понежин. Её основа, скорее всего, восходит к прозвищу или нецерковному имени Понежа. В русских говорах слово «нежа» означало изнеженного, избалованного человека, «неженку». Приставка «по-» в таком случае могла указывать на сходство или подобие: Понежа — тот, кто похож на неженку, или же, наоборот, тот, кто кого-то нежит, балует. Вторая версия связывает корень с диалектным глаголом «понежить» — немного побаловать, дать отдохнуть. Тогда Понежей могли прозвать человека ласкового, заботливого или, напротив, ленивого, любящего покой.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Понежин — сын Понежи, то есть потомок человека с таким прозвищем. Модель образования типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин особенно распространены. В некоторых говорах встречается вариант ударения на второй слог — Поне́жин, что может указывать на иное происхождение: от названия местности или реки, но документальных подтверждений этому нет.

В ономастике фамилия редкая. Её нет в крупных справочниках Б. Унбегауна или В. Никонова, что говорит о локальном бытовании. Скорее всего, Понежины — потомки крестьян или посадских людей из северных губерний, где прозвища на -ежа встречались чаще. Встречается также написание с двумя «н» — Понежнина, но это, вероятно, результат описки или диалектного произношения.