Фамилия Зинаидов — редкий случай в русской ономастике. Её основа — женское имя Зинаида, а не мужское, как у большинства фамилий. Такое образование встречается, но заметно реже: обычно фамилии от женских имён давали, если ребёнок рос без отца, либо мать была главой семьи, либо женщина пользовалась особым уважением в округе. В крестьянской среде внебрачных детей могли записывать по имени матери, и Зинаидов — один из таких вариантов.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Зинаидов буквально значит «сын Зинаиды», «из рода Зинаиды». Имя Зинаида — греческого происхождения, от «Зевсова дочь», «рождённая Зевсом». В святцах оно закрепилось благодаря раннехристианской святой Зинаиде Тарсийской, поэтому имя было распространено в России в XIX — начале XX века, особенно среди мещан и купечества.

Другая, менее вероятная версия — что фамилия произошла от редкого мужского имени Зинаид. Такое имя действительно изредка давали в монашеской среде, но массового хождения оно не имело. Если бы основой было мужское имя, фамилия звучала бы так же, но по модели «Зинаидов» от «Зинаид» — это тот же суффикс, что и в фамилиях Иванов, Петров. Однако в словарях дореволюционных фамилий мужское имя Зинаид не фиксируется как распространённое, поэтому версия с женским именем выглядит убедительнее.

Географически фамилия Зинаидов встречается точечно, преимущественно в центральных и южных регионах России. В дореволюционных метрических книгах её носители — чаще всего крестьяне или мещане. Дворянских родов с такой фамилией не известно: в «Бархатной книге» или «Российской родословной книге» она не упомянута.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду редких отматеринских образований — таких как Марьин, Натальин, Татьянин. Но если те оканчиваются на -ин, то Зинаидов использует -ов, что дополнительно подчёркивает нестандартность: имя на -а обычно даёт суффикс -ин, но здесь по аналогии с мужскими основами притянули -ов. Возможно, это следствие канцелярской ошибки при переписи или сознательного выбора носителя, желавшего подчеркнуть патронимическую форму.