Фамилия Жорнов — один из тех случаев, когда прозвище предка напрямую связано с инструментом, который он держал в руках. В основе лежит слово «жорнов» — устаревший вариант слова «жёрнов». Это ручной мельничный камень, с помощью которого мололи зерно. Разница в написании (Жорнов вместо Жёрнов) объясняется просто: в XIX — начале XX века, когда фамилии фиксировались документально, буква «ё» в документах почти не использовалась, её заменяли на «е» или «о». Так «жёрнов» превратилось в «жорнов» в метрических книгах и ревизских сказках.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность. Жорнов означает «сын Жорнова» или «из рода Жорнова». Прозвище Жорнов мог получить либо мельник, либо человек, которого за что-то сравнили с тяжёлым, неподъёмным жёрновом. В крестьянской среде прозвища по ремеслу давали чаще, поэтому первая версия — мельник — выглядит убедительнее. Мельник был фигурой заметной, и его инструмент становился естественным обозначением для всей семьи.

Географически фамилия встречается в основном в центральных и северных губерниях России, где было развито мукомольное дело на водяных и ручных мельницах. Встречаются также варианты Жернов и Жерновой, но Жорнов — более редкая, архаичная форма, которая лучше сохранила дореформенное произношение. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Жорнов стоит ближе к прозвищной основе, чем Жерновский, который мог возникнуть уже от названия села или хутора.

Сословная принадлежность у фамилии неоднородная: Жорновы могли быть как крестьянами, так и мещанами. В некоторых случаях фамилию получали и государственные крестьяне, работавшие на оброчных мельницах. Точных данных о дворянском происхождении этой фамилии нет — скорее всего, она осталась в «низовых» слоях населения, что делает её типичным примером русской фамилии-прозвища от орудия труда.