Фамилия Воденеева почти наверняка — фонетический вариант более распространенной фамилии Веденеева. В русских говорах, где было принято «аканье», безударное «е» легко переходило в «о», что и закрепилось на письме. Поэтому, чтобы понять корни фамилии, нужно разобрать ее исходную форму — Веденеев.

В основе фамилии лежит имя Веденей. Это просторечная, народная форма канонического имени Венедикт, которое восходит к латинскому Benedictus — «благословенный». В отличие от книжного, церковного варианта, имя Веденей бытовало именно в крестьянской и купеческой среде, где имена часто «обкатывались» до более удобного для произношения вида.

Самый известный покровитель этого имени — святой Бенедикт Нурсийский, основатель западного монашеского ордена бенедиктинцев. В православной традиции почитается преподобный Венедикт Нурсийский, и его имя вошло в святцы. Святой Бенедикт считается покровителем Европы, а также заступником учащихся, учителей и земледельцев, что косвенно указывает на круг занятий, с которым могла быть связана жизнь простого человека, носившего это имя.

Словообразовательная модель проста: к основе Веденей добавился типичный русский суффикс принадлежности -ев, образующий притяжательные фамилии («чей?» — Веденеев сын). Фамилия Воденеева, соответственно, — это форма женского рода или указание на принадлежность роду Воденеевых. Скорее всего, основатель рода был человеком из податного сословия, и его потомки, закрепив за собой прозвание по отцу, со временем получили фамилию в том звучании, которое было привычно в их местности.