Фамилия Зерняева — женская форма, а её мужской вариант Зерняев. Она образована по типичной русской модели от прозвища или имени Зерняй, к которому добавили патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкой основы). Разговорная или диалектная основа «зерня» напрямую связана со словом «зерно». В старину зерняй могли назвать крестьянина, который занимался хлебопашеством, торговал зерном или, напротив, был мельником, дробившим зерно. Есть и другая, менее очевидная версия: в некоторых говорах «зерня» означало человека мелкого, невысокого роста — по аналогии с мелким зерном. Оба значения укладываются в логику прозвищ, которые давали по роду занятий или внешнему признаку.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Зерня́ев, хотя в разных регионах могли произносить иначе. Географически фамилия редкая: по архивным записям и данным переписей, Зерняевы встречаются в центральных и южных областях России, особенно в Воронежской и Тамбовской губерниях, где земледелие было основой хозяйства. Это косвенно подтверждает версию о происхождении от «зерна».

Среди однокоренных фамилий — Зернов, Зернин, Зернюков. Но Зерняев выделяется суффиксом -яй, который в русской ономастике часто указывает на прозвищное происхождение (сравните: Коптяй, Вертяй, Гуляй). Такие формы в XVI–XVII веках бытовали в крестьянской и посадской среде, а потом закрепились как фамилии. Таким образом, предок носителей фамилии Зерняев, скорее всего, был простым человеком, чьё прозвище отражало связь с зерном — либо как с продуктом труда, либо как с метафорой роста и мелкости.