Фамилия Зубенцев — редкий пример, когда суффикс указывает не на принадлежность отцу, а на происхождение из конкретного места. Модель на -ев здесь вторична: перед нами не «сын Зубенца», а житель села или деревни с названием вроде Зубенцы, Зубенцево. Такие топонимические фамилии по -ский/-цкий в народной среде нередко упрощались до -ев, теряя географический оттенок. В данном же случае суффикс -ев мог закрепиться прямо на прозвище Зубенец, но правдоподобнее версия, что Зубенцев — это «выходец из Зубенцов».

Основа фамилии — прозвище Зубенец. В русских говорах «зубенец» — это не только уменьшительное от «зуб», но и колючий предмет, шип, а также человек с крупными или редкими зубами. В ономастике такая модель встречается: от «зуб» образованы фамилии Зубов, Зубарев, Зубакин, а Зубенцев стоит в ряду с Зубковым, Зубцовым. Интересно, что в некоторых диалектах «зубенец» называли вид растения с колючками — прозвище могло закрепиться за колючим, неуживчивым человеком.

География фамилии узкая: Зубенцевы встречаются в основном на севере и северо-востоке европейской России — в Вологодской, Кировской областях, Пермском крае. Это коррелирует с зоной распространения топонимов Зубенцы (деревни в Вологодской и Кировской областях). Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к государственным крестьянам или посадским людям — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В написании фамилии встречается вариант Зубенцов — с окончанием -ов вместо -ев. Это не ошибка, а следствие диалектного произношения: в ряде говоров после мягкого согласного ожидаемо -ев, но под влиянием аканья или просто при переписи могли закрепить -ов. Оба варианта восходят к одному корню и не меняют смысла.