Фамилия Зеленьова — один из тех случаев, когда написание подсказывает происхождение, но не даёт однозначного ответа. Ударение здесь, скорее всего, падает на второй слог: Зеле́ньова. Это женская форма, а мужская — Зеленьов. Если бы фамилия была образована от слова «зелень» с помощью суффикса -ов-, мы бы имели форму Зеленёв или Зеленов. Суффикс -ьов- (в русском написании -ев- после мягкого знака) указывает на основу, оканчивающуюся на мягкий согласный.

Самая вероятная основа — прозвище или имя Зелень. В старину «зеленью» называли не только цвет, но и молодые всходы, овощи, а в некоторых говорах — незрелые плоды или даже зелёный луг. Прозвище Зелень мог получить либо человек, связанный с огородничеством и торговлей зеленью, либо, по ироничной народной традиции, кто-то слишком молодой и неопытный. Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от дохристианского имени Зелень, которое давали детям как оберег: считалось, что имя, связанное с «незрелостью», отведёт болезни и преждевременную смерть.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: прозвище + патронимический суффикс -ев- (в написании -ов- после мягкого знака). Это значит, что Зеленьов — сын Зеленя. Фамилия редкая, и её география, по данным открытых источников, тяготеет к южнорусским и украинским областям, где мягкое окончание основы (-ь) встречается чаще, чем в северных говорах. В украинском языке ей соответствовала бы форма Зеленюк или Зелененко, но Зеленьов — явно русский вариант, зафиксированный в письменной форме.

Сравните с однокоренными фамилиями: Зеленов, Зеленин, Зеленский. Зеленьова стоит особняком — она сохранила в корне редкий мягкий звук, который в других фамилиях отвердел или был заменён суффиксами. Это делает её более архаичной и локально привязанной к говорам, где «зелень» произносили с мягким «н» на конце.