Фамилия Серниковы образована от прозвища или мирского имени Серник. В основе лежит слово «серник» — так в северных и центральных говорах России называли серный, то есть спичечный коробок, либо серянку, сернистую спичку. В словаре Владимира Даля зафиксировано и другое значение: серником именовали мастера, который варил серу, или торговца этим товаром. Таким образом, прозвище Серник мог получить человек, чья работа была связана с изготовлением или продажей спичек, серы, либо же тот, кто постоянно носил с собой коробок серянок — приметная деталь, за которую и зацепилось прозвище.

Модель фамилии типична для русского Северо-Запада и центральных областей: основа на согласный плюс суффикс -ов. Фамилия на -овы указывает на коллективную принадлежность — «Серниковы» означало «семья, дом Серника». Патронимический суффикс -ов здесь работает с прозвищем, а не с крестильным именем, что говорит о бытовом, нецерковном происхождении фамилии. Встречаются и однокоренные фамилии — Серников, Серничкин, Серняев, но Серниковы выделяются именно формой множественного числа, характерной для фамилий, закрепившихся за целым родом в одном селе или деревне.

Географически фамилия Серниковы тяготеет к Вологодской, Архангельской, Костромской областям и к Вятке — регионам, где было развито кустарное производство спичек и смолокурение. В писцовых книгах XVII века встречаются крестьяне с именем Серник, но фамилия в её современной форме, скорее всего, оформилась не ранее XVIII столетия, когда прозвища стали передаваться по наследству и закрепились в документах. В дворянских родословных Серниковы не значатся — это преимущественно крестьянская или мещанская фамилия.

Если отбросить бытовую версию, есть и менее вероятная: от диалектного «серный» в значении «гневный, сердитый». В таком случае Серником могли прозвать человека с крутым нравом. Но эта гипотеза слабее, потому что прямое предметное значение слова «серник» (спичка, серный коробок) встречается в источниках чаще и даёт более естественный повод для прозвища, чем отвлечённый признак характера.