Фамилия Ампилогова образована от мужского имени Ампилог — разговорной, упрощённой формы крестильного имени Амфилохий. В основе имени лежат два греческих слова: «амфи» (вокруг) и «лохос» (засада). Таким образом, имя Амфилохий можно понимать как «окружающий засаду» или «тот, кто устраивает засаду» — древняя военная метафора, которая вряд ли осознавалась носителями имени в быту.

Словообразовательная модель проста и типична для русских фамилий: к основе Ампилог добавили суффикс -ов, а затем родовое окончание -а. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Ампилогова — «дочь (или жена) Ампилога». В русской традиции фамилии на -ов/-ев чаще всего получали крестьяне и мещане, реже — духовенство. Однако имя Амфилохий было распространено именно в церковной среде: его носили несколько святых и епископов, поэтому не исключено, что предок носительницы фамилии был либо священнослужителем, либо выходцем из семьи, где чтили редкое календарное имя.

Интересно, что переход от книжного Амфилохий к народному Ампилог произошёл за счёт усечения слогов и замены звуков: «фи» превратилось в «пи», а «хий» отпало. Подобные сокращения типичны для русских диалектов — так из Иоанна получился Иван, из Феофилакта — Филат. Ампилог — один из таких «огрублённых», но живых вариантов, которые в документах XVIII–XIX веков могли соседствовать с полной формой.

Фамилия редкая: её географическое распространение узкое. По данным современных телефонных справочников и баз ЗАГС, носители фамилии Ампилогова встречаются в основном в центральных и южных областях России — в Воронежской, Липецкой, Ростовской областях. Это совпадает с регионами, где в XIX веке была высока доля церковнослужителей и где старообрядческие общины дольше сохраняли архаичные формы имён.

Корень «Ампилог-» не имеет других значений в русском языке, поэтому фамилия однозначно восходит к личному имени. Однокоренных фамилий немного: Ампилогов, Ампилоговский, а также вариант Ампилогьев (от полной формы Амфилохий). Все они — из одного гнезда, и их носители, вероятно, потомки разных ветвей одного рода или людей, крещённых в честь одного святого.