Фамилия Студенец образована от прозвища Студень — так в старину называли холод, стужу, а иногда и холодец. Чаще всего такое прозвище закреплялось за человеком, который вечно зяб, мёрз даже в тёплой избе. Отсюда же пошло и переносное значение: Студенем могли окликнуть слабого, болезненного человека, который и летом не мог согреться. По другой, не менее правдоподобной версии, прозвище давали ребёнку, родившемуся в морозный зимний день — по народной традиции имя-оберег, связанное с погодой, должно было защитить младенца.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Студен- добавили суффикс -ец, который в русских фамилиях встречается реже, чем привычные -ов или -ин. Этот суффикс указывал на принадлежность к месту или на характерный признак, поэтому фамилия Студенец могла означать «сын Студеня» или «тот, кто из Студенцов» — так называли холодные ключи, родники и даже сёла, стоявшие у таких источников. В этом смысле фамилия могла быть и географической: предок жил в местности с названием Студенец, которых по России немало.

Однокоренные прозвища и фамилии встречаются в документах XVI–XVII веков. С. Веселовский упоминает Студенику Борисовича, 1590 год, Мещера, а также Студяшева (Стюдищева) Филю, крестьянина, 1627 год, Белев. Эти записи показывают, что корень Студен- был жив в разных регионах и давал начало множеству вариантов: от Студеникина до Студяшева.

Прозвище Студень, изначально присоединённое к наследственному имени, со временем полностью заменило его — и в повседневной жизни, и в официальных бумагах. Так потомки человека, которого дразнили за зябкость или который родился в крещенские морозы, получили фамилию Студенец.