Υπάρχουν διάφορες θεωρίες για το όνομά του, αλλά δύο είναι οι πιο βάσιμες:
Σύμφωνα με την πρώτη εκδοχή, η καταγωγή της λέξης είναι βλάχικη και προέρχεται από το «kárpinu». Είναι συνδυασμός της λατινική λέξης «carpinus», που σημαίνει οστρύα (είδος δέντρου με έντονη παρουσία στην περιοχή) και της περιεκτικής κατάληξη “-iş/” που σημαίνει τόπος. Άρα Karpinu + is, Καρπενήσι δηλαδή, είναι ο τόπος με τις πολλές οστρύες.
Η δεύτερη εκδοχή αναφέρει ότι η λέξη έχει τουρκική καταγωγή από το «Kar Benis», που σημαίνει χιονοσκεπής τόπος.