Фамилия Болотнова — женская форма, производная от мужской фамилии Болотнов. В основе лежит не имя, а прозвище: Болотный (или Болото) давали человеку, жившему у болота, на сырой, топкой земле. Такое прозвище было не оскорбительным, а описательным — им метко обозначали место жительства или даже характер местности, где стоял дом.

В древнерусских документах однокоренные прозвища встречаются часто и в разных слоях общества. Самый ранний пример — Иван Филиппович Болото, по прозвищу Тургенев, живший в середине XV века. Чуть позже, в 1531 году, в Переяславле упоминается крестьянин Губа Болотов. А к XVI веку относится и дворянская фамилия Болотовых, что говорит о широком распространении этой основы — от крестьян до служилых людей.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: основа «болот» + суффикс -н-, образующий прилагательное «болотный», затем типичный русский фамильный суффикс -ов. Женская форма Болотнова появилась естественным путём: жена или дочь Болотнова носила такую фамилию по мужу или отцу.

Интересно, что фамилия могла возникнуть и в варианте Болотников — с другим суффиксом, но от того же корня. Однако Болотнова — более редкий вариант, сохранивший прозрачную связь с исходным прилагательным. Встречается она преимущественно в центральных и северных регионах России, где болотистая местность была обычным явлением и давала множество топонимических прозвищ.