Фамилия Ядренцов образована от прозвища или нецерковного имени Ядренец. В русских говорах слово «ядрёный» имело несколько значений: крепкий, здоровый, полный сил, а также крупный, отборный (например, «ядрёный мороз» или «ядрёная ягода»). Человек с таким прозвищем мог выделяться физической мощью, бодростью или же — по другой версии — обладать резким, «ядрёным» характером, то есть быть прямым и несдержанным на язык.

Суффикс -ец в основе Ядренец указывает на лицо: так называли того, кто обладал названным качеством. Затем к основе прибавился типичный русский фамильный суффикс -ов, образующий притяжательную форму — «сын Ядренца». Модель Ядренцов встречается реже, чем более распространённая Ядренов, и это делает фамилию диалектно или исторически отмеченной: скорее всего, она возникла в среде, где слово «ядренец» бытовало как самостоятельное прозвище, а не сразу перешло в фамилию через прилагательное «ядрёный».

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России — Вологодчине, Архангельской губернии, Поволжью. В переписных книгах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Ядренец, но в массовом порядке фамилия не распространилась, оставаясь относительно редкой. Это говорит о том, что предки Ядренцовых были, скорее всего, крестьянами или ремесленниками, а прозвище давалось по личному качеству — силе, здоровью или крутому нраву.

Однокоренные фамилии — Ядренов, Ядрышников, Ядров — построены от тех же корней, но с другими суффиксами. Ядренцов стоит особняком именно из-за суффикса -ец, который в русской антропонимии чаще использовался для прозвищ, чем для фамилий, что делает эту форму более архаичной.