Фамилия Порфенцов — редкий пример русской фамилии, образованной не от имени или прозвища напрямую, а от названия деревни. В основе лежит топоним Порфеньево: селения с таким именем стояли в Кашинском и Бежецком уездах Тверской губернии (ныне районы Тверской области). Основатель рода, скорее всего, перебрался в город или другое село и получил прозвание по месту прежнего жительства: «порфенцовский», то есть выходец из Порфеньева.

Сам топоним, в свою очередь, почти наверняка связан с каноническим именем Порфирий. В народной речи оно дало целый веер форм: Порфир, Перфил, Перфилий, Порфентий. От уменьшительного Порфеня и пошло название деревни — Порфеньево, то есть «деревня Порфени». Такая цепочка «имя → название деревни → фамилия» типична для центральной России, где прозвища по месту жительства закреплялись за крестьянами после отмены крепостного права, когда людям понадобилось различать однофамильцев из разных волостей.

Имя Порфирий греческого происхождения и переводится как «пурпурный, багряный» — в Византии так называли ткань, окрашенную в цвет царской мантию. В святцах это имя носил мученик Порфирий, живший в Римской империи. Согласно житию, он родился от связи императора Флавия с любовницей Еленой, отец не признал сына, но мать дала ему хорошее образование. Порфирий много странствовал и проповедовал, обращая мирян к церкви.

Суффикс -ов в фамилии указывает на принадлежность: Порфенцов буквально значит «сын Порфенца» или «человек из семьи Порфенцовых». Форма с конечным -ов, а не -ев, закрепилась из-за твердого произношения основы на -ц. В документах XIX — начала XX века фамилия встречается преимущественно в Тверской губернии, что подтверждает её локальное происхождение.

Отдельного упоминания заслуживает написание: в некоторых источниках встречается вариант Порфинцов, но он вторичен. Основная форма — Порфенцов — сохранила связь с народной формой имени, тогда как книжный вариант Порфирий дал бы фамилию Порфирьев. Таким образом, фамилия Порфенцов — это компактный след сразу двух пластов истории: византийского имени, пришедшего на Русь с христианством, и тверской деревенской географии, которая закрепила это имя в названии поселения, а затем и в родовом прозвании.