Фамилия Зрейнова — женская форма, мужская — Зрейнов. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Зрей, которое в русских говорах имело конкретное значение. В словаре Владимира Даля «зреть» означает «смотреть, глядеть, видеть», а также «созревать, поспевать». Однако для прозвища скорее подходит первое значение: Зреем могли назвать наблюдательного, зоркого человека, который всё подмечает. Второй вариант — прозвище от слова «зрелый» в смысле «взрослый, возмужалый», но он менее вероятен, так как в основе лежит глагольная форма, а не прилагательное.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов/-ев присоединялся к основе, указывая на принадлежность. Зрейнов буквально означает «сын Зрея» или «из семьи Зрея». Суффикс -ов указывает, что фамилия сложилась в центральных или северных регионах России, где эта модель была основной, в отличие от южных областей с суффиксом -енко.

Фамилия редкая. В дореволюционных справочниках и современных базах данных она встречается точечно. Можно предположить, что предки носителей жили в районах, где слово «зреть» в значении «смотреть» было употребительно — это характерно для северных и сибирских говоров. В ономастических трудах, например у Бориса Унбегауна, фамилии от глагольных прозвищ разбираются как отдельная группа: они фиксировали не профессию, а личную черту или привычку человека. В этом смысле Зрейнов стоит в одном ряду с фамилиями Глядков, Смотров, Зоркин.

В современном русском языке глагол «зреть» в значении «смотреть» почти вытеснен церковнославянизмом «взирать» и общеупотребительным «глядеть», поэтому основа фамилии для большинства носителей затемнена. Тем не менее, в диалектах слово сохранялось долго: в архангельских и вологодских говорах «зреть» — обычное слово для «смотреть». Значит, географически фамилия могла закрепиться именно там.