Los autores difieren notablemente sobre el origen de este apellido. A. Bongioanni lo vincula al latín clásico: lo considera un nombre de pila propio de una ilustre gens romana, cuyo origen no derivaría de la voz cornus sino posiblemente de la ciudad de Corne. Señala dos santos con este nombre: el papa Cornelio, mártir en el año 252, cuya festividad se celebra el 16 de septiembre, y el centurión Cornelio, convertido por San Pietro y mártir bajo Tiberio, festejado el 2 de febrero. Bongioanni indica que el nombre no fue muy utilizado y que el apellido existe en Piemonte.

B. Zuanella, en cambio, documenta un caso particular en el que el apellido no tiene relación con el nombre romano. Según este autor, el apellido presente en Ponteacco —localidad del valle del Natisone, en la región de Friuli-Venezia Giulia— deriva del étnico Carniel, equivalente a "carnico", es decir, oriundo de la Carnia. Designaba originalmente a un tejedor trasladado desde esa zona hacia Staro Selo, cerca de Caporetto. El apellido original, Carniel o Carnel, se fue transformando en la forma alterada Cornelio, que se consolidó en el uso local y perduró hasta la época contemporánea.