Фамилия Студенець — один из тех случаев, когда прозвище, скорее всего, было дано не по характеру, а по месту жительства. В её основе лежит слово «студенець» — так в южных и западных говорах называли колодец, родник или источник с холодной, студёной водой. Человек, живший у такого ключа или владевший им, мог получить прозвище Студенець, которое затем закрепилось за его потомками.

Фамилия образована по типичной для украинской и белорусской ономастики модели: к основе прибавился суффикс -ець, обозначающий носителя признака или принадлежность к месту. Это не патроним (не «сын Студеня»), а именно прозвищное именование, что роднит её с фамилиями типа Горобець, Молодець или Холодець. В русском языке при адаптации такой фамилии окончание часто менялось на -ов, давая Студенцов, но форма Студенець сохранила исходное звучание.

Встречается фамилия в основном на западе и юге России, а также в Беларуси и Украине. В письменных источниках её фиксируют с XVII века, преимущественно среди казаков и крестьян. Например, в реестрах запорожского войска можно найти носителей такого прозвища — это логично: казаки часто получали имена по природным объектам. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Студенець — чисто бытовое, «географическое» прозвище, которое не несёт ни социального статуса, ни указания на род занятий, кроме одного: предок жил у студёного родника.

Иногда фамилию ошибочно связывают со словом «студень» (холодец) или с прозвищем мерзлявого человека. Но лингвистически это менее вероятно: суффикс -ець в русских и украинских прозвищах редко образует названия людей по физическим качествам, зато часто — по предметам и местам. Так что версия с колодцем — основная и наиболее обоснованная.