Фамилия Варнавов — наглядный пример того, как церковное имя превратилось в прозвище, а затем в фамилию. В её основе лежит каноническое имя Варнава, которое носил один из апостолов от семидесяти, спутник апостола Павла. Имя имеет арамейское происхождение и переводится как «сын утешения» или «сын пророчества».

Фамилия образована по самой распространённой в русской ономастике модели — с помощью патронимического суффикса -ов. Это значит, что Варнавов — буквально «сын Варнавы» или «потомок Варнавы». Суффикс указывает на принадлежность: Варнавов = из рода Варнавы. Такая модель доминировала в центральных и северных регионах России, вытеснив более древние формы на -ин.

Интересная особенность фамилии — её относительная редкость по сравнению с производными от более популярных имён (Иванов, Петров). Имя Варнава в крестьянской и мещанской среде встречалось нечасто, хотя и не было экзотикой. В святцах оно присутствует, и день памяти апостола Варнавы (11 июня по старому стилю) давал имя новорождённым, особенно в семьях, где чтили этого святого как покровителя добрых дел и утешителя.

В сословном плане носители фамилии Варнавов, скорее всего, происходили из крестьян или мещан. В духовном сословии это имя тоже встречалось, но реже — там предпочитали более звучные варианты вроде Варнавин или Варнавский. Форма на -ов выдаёт скорее светское, бытовое происхождение: прозвище Варнава закрепилось за конкретным человеком, а затем перешло к его детям.

В разговорной речи имя Варнава часто сокращали или искажали, отсюда возможны варианты Варнаков, Варнавин. Фамилия Варнавов сохранила полную, «книжную» форму основы, что говорит о грамотном оформлении документов при записи — вероятно, при переписях или в рекрутских списках писарь не стал «упрощать» имя, а записал его целиком.