Фамилия Бархотова — женская форма фамилии Бархотов. В русской традиции фамилии на -ов/-ев и -ин склоняются по роду, поэтому Бархотов и Бархотова — это одна и та же фамилия в мужском и женском варианте. Основа здесь — «бархот», и именно её происхождение вызывает у исследователей наибольший интерес.

Скорее всего, в основе лежит слово «бархат» — дорогая ткань с густым ворсом. В старину на Руси это слово звучало как «бархот» (с твёрдым окончанием) или «бархат». Фамилию могли дать человеку, который торговал бархатом, шил из него одежду или просто любил носить такую ткань. Прозвище Бархот мог получить и тот, кто отличался мягким, «бархатистым» характером или речью. Такие прозвища по качеству ткани или предмету одежды были распространены в купеческой и ремесленной среде.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «бархот» в значении «бархатный цветок», то есть бархатец (Tagetes). В некоторых говорах так называли садовые растения. Тогда прозвище могло относиться к человеку, который выращивал цветы или жил в местности, где они водились.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования: от прозвища или имени на согласную. Фамилия не относится к числу аристократических или дворянских — скорее всего, её носили крестьяне, мещане или купцы. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье. В дореволюционных документах можно найти варианты написания: Бархотовъ, Бархатов, что говорит о неустойчивости безударной гласной в корне.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Бархатов, Бархатнов, Бархатный — показывает, что все они образованы от одной лексической основы, но разными способами. Бархотова стоит в ряду самых прямых: прозвище плюс патронимический суффикс. Таким образом, предок носительницы этой фамилии, вероятно, был человеком, которого в округе знали как Бархота — либо за его связь с дорогой тканью, либо за мягкий нрав.