Фамилия Знобина — женская форма фамилии Знобин, а та образована от прозвища или нецерковного имени Зноба. В отличие от многих фамилий на -ин, которые происходят от названий профессий или крестильных имён, эта фамилия ведёт начало от яркого, эмоционально окрашенного прозвища. Основа здесь — древнерусское слово «зноба» или «знобь», означавшее не только «озноб, дрожь от холода», но и переносно — «человек, от которого веет холодом, неприветливый, суровый». В некоторых говорах «знобой» называли также лихорадку, маету, что добавляет прозвищу ещё один смысловой оттенок — возможно, так дразнили беспокойного, суетливого человека.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ин присоединяется к основе, оканчивающейся на -а, и указывает на принадлежность: «чей?» — Знобин, то есть сын Знобы. В дореволюционной России такие фамилии чаще всего встречались в крестьянской и мещанской среде, где прозвища давали по внешним или поведенческим чертам. Интересно, что у фамилии есть и параллельная форма — Знобов, образованная тем же способом, но от основы без окончания -а, что говорит о вариативности записи в документах.

Ономастические словари, например работы Б. Унбегауна, относят подобные фамилии к группе, возникшей из прозвищ, характеризующих темперамент или состояние человека. Спорных версий немного: иногда корень связывают с глаголом «знобить» в значении «мучить, донимать», но это лишь перефразирование того же исходного смысла. Географически фамилия Знобина фиксируется преимущественно в центральных и северных областях России — в Вологодской, Костромской, Нижегородской губерниях, что косвенно подтверждает связь прозвища с холодом и суровым климатом. Встречается она и в украинских вариантах (Зноба, Знобенко), но русская фамилия Знобин/Знобина — именно севернорусского типа, с характерным суффиксом -ин.