Фамилия Студенева принадлежит к распространённому типу русских фамилий на -ев. Суффикс -ев присоединялся к основам, оканчивавшимся на мягкий согласный или на ц: в данном случае — к прозвищу Студень. В старину студнем называли холодец, застывший мясной или рыбный бульон. Однако прозвище, скорее всего, давали не по любви к этому блюду, а по характеру: «студёный» означало холодный, равнодушный, неприветливый человек. В говорах студнем могли назвать и зябкого, мерзлявого человека, который постоянно кутается и жалуется на холод.

Менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с гидронимом — названием речки Студенец или ручья Студёный. Такие названия в России встречаются повсеместно (от Студенецкого переулка в Москве до сёл Студенец в разных областях). Если предок жил у такой реки, его могли записать как Студенец, а потомки стали Студеневыми. Форма Студенева — женская, принадлежащая женщине; мужской вариант — Студенев.

В отличие от фамилий на -ин (Студенин, Студеникин), форма на -ев указывает, что прозвище Студень было именно личным именем или прозвищем, а не производным от «студень» как продукта. По сословной принадлежности Студеневы — это, скорее всего, крестьянская или мещанская фамилия: в дворянских родословных книгах она не встречается. Встречаемость фамилии невысокая, основные очаги — центральные и северные регионы России, где слово «студень» в значении «холод» было особенно употребительно.