Фамилия Зимнев (и её вариант Зимневы) относится к числу «календарных» прозвищных фамилий, но не церковного, а народного, бытового происхождения. Её основа — мирское имя Зимний. Так в старину могли назвать ребёнка, родившегося в зимние месяцы. Имя не было официальным, его давали в семье, и оно легко становилось прозвищем, а затем и фамилией.

Словообразовательная модель проста: к основе «зим-» добавили суффикс прилагательного «-н-», а затем фамильный суффикс «-ев». Фамилии на «-ев» типичны для русской ономастики и указывают на принадлежность: Зимнев — сын или потомок Зимнего. Суффикс «-ев» чаще встречается у фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или «й», что в данном случае естественно: Зимний → Зимнев.

У имени Зимний была двойная семантика. С одной стороны, зимнее рождение считалось добрым знаком — ребёнок получал имя-оберег, которое должно было защитить его от злых сил. С другой стороны, в крестьянской среде имя по времени года выполняло чисто прикладную функцию: отличало людей в многолюдной деревне. В этом смысле Зимний — «ровесник» имён Вешняк, Летник, Осенний.

В ономастических трудах, например в работах Б. Унбегауна, подобные фамилии относят к группе «прозвищных», образованных от нарицательных существительных или прилагательных без участия крестильного имени. Точную дату и место возникновения фамилии Зимнев установить сложно: процесс закрепления фамилий в разных слоях населения шёл с XV по XIX век. Однако можно предположить, что фамилия зародилась в северных и центральных губерниях России, где зима особенно долгая и значимая для быта.

Отдельного упоминания заслуживает написание. Вариант «Зимнев» — более распространённый, но встречается и «Зимневы» как форма множественного числа для обозначения целого рода. Это не ошибка, а традиционное русское окончание, подчёркивающее семейную принадлежность. В дореволюционных переписях можно встретить обе формы, что говорит о живом, не застывшем характере фамилии на этапе её бытования.