Фамилия Сыромятнов — редкий пример того, как прозвище, связанное с конкретным ремеслом, закрепилось в родовом имени. В основе лежит слово «сыромятник» — мастер, который выделывал кожу, не подвергая её длительной обработке (золению), а используя специальный состав из кваса, соли и муки. Такая кожа называлась «сыромятью» и шла на конскую сбрую, ремни и упряжь. Сыромятники были отдельным, уважаемым цехом: их работа требовала физической силы и точного знания рецептуры, а продукция была нужна и крестьянину, и армии.

Фамилию образовали по классической для славянского мира модели: от профессионального прозвища Сыромятный (или Сыромятник) с помощью притяжательного суффикса -ов. Первоначально Сыромятнов — это «сын Сыромятного», то есть потомок человека, носившего такое прозвище. Подобные именования, где в основе лежит род деятельности, широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян: у поляков, чехов, сербов и болгар встречаются аналогичные по смыслу фамилии, хотя и с другими суффиксами.

Славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени — христианского или языческого. Сыромятнов относится к первой, самой древней группе: прозвища давали не для паспорта, а для того, чтобы отличить человека в повседневной жизни. Соседи называли его по тому, что он делал лучше всего, поэтому профессиональные прозвища нередко становились семейными раньше, чем официальные фамилии.

Стоит обратить внимание на разницу между однокоренными фамилиями. Сыромятников — от прямого названия ремесленника, а Сыромятнов — от притяжательной формы, что указывает на более раннее, «дополисное» бытование. Впрочем, обе фамилии могли существовать параллельно даже в одной местности, потому что разные ветви рода закрепляли за собой разные варианты прозвища. Географически фамилия тяготеет к центральным и южным губерниям России, где было развито кожевенное дело, но точных статистических данных по расселению Сыромятновых нет.

В написании фамилии возможна путаница: иногда встречается вариант «Сыромятнев» — он возник из-за аканья или просто из-за ошибки писаря при оформлении документов. Такие колебания типичны для фамилий, которые долго бытовали в устной речи и не имели единого написания вплоть до XX века.