Фамилия Поникаев образована от прозвища, которое давали человеку с характерной походкой. В её основе лежит глагол «поникать» — опускаться, склоняться вниз, сгибаться. Поникаем в старину называли того, кто ходил с опущенной головой, сутулился или имел привычку глядеть в землю. Это необязательно указывало на болезнь или слабость — часто так прозывали задумчивого, сосредоточенного человека, который не смотрел по сторонам.

Модель образования типична для русских фамилий на -ев: суффикс присоединяли к основе на мягкий согласный. От прозвища Поникай (с нулевым окончанием) или Поника (усечённая форма) легко получалась фамилия Поникаев — «сын Поникая». Аналогично строились фамилии от прозвищ с тем же корнем: Поникаровский, Поникоров, Поникаренко. Встречается также вариант Поникаев с ударением на второй слог, что характерно для говоров, где «о» произносили как «а».

Среди возможных версий происхождения есть и менее очевидная: от диалектного слова «поника» — так в некоторых областях называли низкорослый кустарник или чахлое растение. В этом случае прозвище мог получить человек невысокого роста или хилого телосложения. Однако связь с глаголом «поникать» надёжнее подтверждается словообразовательной моделью — прозвища на -ай в русской ономастике чаще всего описывают внешность или поведение, а не растения.

Фамилия встречается в южных и центральных регионах России, особенно в Воронежской и Ростовской областях, а также среди донских казаков. Это наводит на мысль, что прозвище Поникай могло быть не случайным: в казачьей среде, где ценились стать и прямая осанка, сутулость сразу бросалась в глаза и становилась устойчивым родовым признаком. В документах XVII–XVIII веков фамилия не фиксируется — вероятно, она сложилась позже, уже в XIX столетии, когда крестьянам и казакам массово присваивали фамилии по прозвищам.