Фамилия Вайнонен — редкий для России пример финского происхождения, который почти не встречается за пределами Карелии, Ленинградской области и других территорий, исторически связанных с финским населением. Её основа — финское слово vaino, которое имеет два значения: «ненависть, вражда» и «поле, нива». Второе значение, скорее всего, и легло в основу прозвища: Вайно — это, по сути, «полевик», «житель поля» или «тот, кто обрабатывает землю». Вряд ли фамилия связана с негативным смыслом «вражды» — в ономастике такие прозвища обычно не закрепляются как родовые имена.

Суффикс -нен — один из самых распространённых в финской фамильной системе. Он указывает на принадлежность к роду или месту: буквально Вайнонен означает «из рода Вайно» или «с поля». По модели образования эта фамилия близка к таким типичным финским фамилиям, как Корхонен, Мякинен, Лейнонен. В русской среде она сохранила своё оригинальное написание без русификации, что отличает её от, например, Вайновых — хотя по смыслу они могли бы быть однокоренными.

Географически фамилия Вайнонен привязана к Ингерманландии — исторической области вокруг Санкт-Петербурга, где до середины XX века жили финны-ингерманландцы. После депортаций 1930–1940-х годов носители фамилии рассеялись по разным регионам СССР, но её концентрация остаётся заметной в Карелии и Тверской области, куда выселяли ингерманландцев. В самой Финляндии фамилия также встречается, но реже — она более характерна для восточных диалектов.

В русском языке фамилия не склоняется по падежам, если принадлежит мужчине (Вайнонен, Вайнонену), но женский вариант остаётся неизменным. В финском у неё есть полная парадигма склонения, но в российской практике это не применяется. Фамилия не имеет дворянского или купеческого следа — её носители были преимущественно крестьянами, рыбаками и мелкими ремесленниками, что типично для ингерманландских финнов.