Фамилия Волнистов происходит от личного прозвища Волнистый, которое давали по внешности или характеру. В основе лежит прилагательное «волнистый» — то есть вьющийся, волнообразный. Скорее всего, так называли человека с кудрявыми волосами: для русских деревень, где мужчины чаще носили прямые стрижки, вьющаяся шевелюра была заметной приметой. Есть и вторая, менее очевидная версия: слово «волнистый» в старом быту могло означать «взволнованный, неспокойный». Тогда прозвище закреплялось за человеком с живым, порывистым нравом.

Фамилия образована по стандартной модели: основа Волнист- плюс суффикс -ов, который указывал на принадлежность — «сын Волнистого». Такая схема типична для центральной России и Поволжья, где фамилии на -ов доминируют. Интересно, что в отличие от более частых «кудрявых» фамилий (Кудрявцев, Курчавов), Волнистов реже встречается в документах — это может говорить о локальном бытовании прозвища в одной местности, а не о его массовом распространении.

Прямых указаний на сословие первых Волнистовых нет, но суффикс -ов и отсутствие дворянских приставок (вроде «де» или «фон») указывают на крестьянское или мещанское происхождение. В архивах фамилия фиксируется с XIX века, в основном в губерниях Центральной России. Точное место и время возникновения назвать сложно — процесс закрепления фамилий шёл десятилетиями, и письменные свидетельства сохранились не по всем родам. Тем не менее, Волнистов — редкий пример того, как внешняя черта или черта характера превратились в устойчивый родовой знак.