Фамилия Томнова — женская форма, мужской вариант — Томнов. Вряд ли эта фамилия происходит от имени Тома (уменьшительное от Томас, Фома или Томила), хотя такое объяснение кажется самым очевидным. Дело в суффиксе. Фамилии на -ов/-ев обычно образуются от основ, оканчивающихся на согласный или -о: Томнов — от прозвища или имени Томн. А вот если бы основой было имя Тома, мы бы получили Томин, а не Томнов. Поэтому разумнее искать корень в слове «томный» — усталом, истомлённом, слабом.

В русских говорах «томный» имело и более конкретные значения: «томительный», «скучный», а также «плохой, негодный» (о человеке). Прозвище Томной могли дать медлительному, вялому человеку либо тому, кто постоянно жаловался на усталость. Не исключён и вариант, что прозвище относилось к человеку с томным, задумчивым взглядом — в этом случае оно могло быть не уничижительным, а скорее поэтичным. От прозвища Томной образовалась форма притяжательного прилагательного: «чей сын?» — Томнова. Со временем ударение сместилось на второй слог, что для фамилий на -ов/-ев типично.

Географически фамилия редкая. Основной массив носителей — в центральных областях России, особенно в Тверской и Смоленской областях, где говор сохранил слово «томный» в значении «утомлённый, изнурённый». Встречается также в Вологодской области, но там фамилия могла возникнуть независимо — от местного диалектного «томно» (душно, жарко).

Есть ещё одна гипотеза, менее вероятная: связь с именем Том (как сокращение от Фома, Фомка). Но тогда, повторим, фамилия звучала бы как Томин или Томов. Вариант Томнов мог возникнуть, если полное имя было Томн (гипотетическая форма), но в русской антропонимии такое имя не зафиксировано. Поэтому версия с прозвищем Томной остаётся основной.

Фамилия недворянская, крестьянского или мещанского происхождения. В ревизских сказках XIX века Томновы встречаются среди государственных крестьян Тверской губернии. Родственных фамилий немного: Томников (от топонима Томник), Томский (от города Томск), но они образованы иначе и не связаны с «томным» корнем.