Фамилия Зубенцов образована от прозвища или нецерковного имени Зубенец. В русской ономастике суффикс -ец часто указывал на принадлежность к чему-то или сходство: Зубенец — человек с большим, редким или сломанным зубом, либо тот, кто добывал или обрабатывал зубы (например, косторез, изготовитель гребней). Основа «зуб» в прозвищах была распространена — такое имя давали для защиты от сглаза, по принципу «назло бедам». Но в случае с Зубенцом вероятнее бытовая характеристика: заметная особенность внешности.

Суффикс -ов в окончании указывает на типичную русскую патронимическую модель: Зубенцов — сын Зубенца. Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного, как и большинство русских фамилий на -ов. Интересно, что суффикс -ец в основе встречается реже, чем, скажем, -ов или -ин в фамилиях от «зуб» (Зубов, Зубин). Это делает Зубенцова более редкой и локальной.

Географически фамилия чаще всего встречается в южнорусских и центральных областях — в Ростовской, Воронежской, Волгоградской, а также на Кубани. Это подтверждает версию о бытовом прозвище: в крестьянской среде меткие и простые характеристики закреплялись за родом. В северных регионах и Сибири фамилия почти не фиксируется.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» аналогичные модели (типа Зубец, Зубенок) разбираются как типичные для прозвищ по внешнему признаку. Прямого упоминания Зубенцова в классических ономастических справочниках нет — фамилия не принадлежала к дворянским и не попала в ранние родословные списки, что тоже говорит о её народном, крестьянском происхождении.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Зубков, Зубарев, Зубакин) показывает, что Зубенцов выделяется именно суффиксом -ец, который в русской антропонимии мог означать уменьшительность или пренебрежительность, но чаще — просто указание на носителя признака. Таким образом, предок носителя фамилии был человеком, которого в деревне знали по зубам — либо из-за их необычного вида, либо из-за ремесла, связанного с обработкой кости.