Фамилия Больбухов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, уличное прозвище, связанное с диалектной лексикой. Её ядро — слово «больбух» или «балбух». В южнорусских и украинских говорах так называли нечто вздутое, пухлое, набухшее, а также — человека с таким обликом: толстяка, увальня или того, кто ходит вразвалку. В некоторых диалектах «балбух» означало и болтуна, пустомелю (от звукоподражания «бал-бал»).

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность. Больбухов — буквально «сын Больбуха» или «человек из семьи Больбуха». Фамилия могла закрепиться за потомками одного человека, которого в деревне прозвали за внешность или характер.

Интересно, что в отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), форма на -ов здесь говорит о том, что прозвище Больбух воспринималось как мужское и склонялось по образцу существительных второго склонения (как «дед» или «кот»). Это косвенно подтверждает, что прозвище было именно нарицательным, а не уменьшительным от имени.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. Она встречается в документах по Курской, Воронежской и Ростовской областям, а также в исторических записях по Слобожанщине. В этих краях слово «больбух» было в ходу, и фамилия могла возникнуть независимо в разных сёлах.

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с тюркским «балбук» (грязь, болото). Но она слабая — фамилия не имеет типичных тюркских суффиксов, а форма на -ов и диалектная основа «больбух» дают более убедительное славянское объяснение.