Фамилия Болтунова образована от прозвища Болтун. В основе лежит глагол «болтать» — говорить без умолку, часто без особого смысла. Прозвище Болтун давали человеку не в меру разговорчивому, любителю поболтать, иногда — пустослову. Так фамилия прямо указывает на черту характера предка, ставшую его постоянным прозвищем.

Словообразовательная модель проста и типична для русского Севера и центральных областей: суффикс -ов- (в женском варианте -ова) присоединяется к основе прозвища на твёрдый согласный. Фамилии на -ов/-ев — самые распространённые в России, они означают принадлежность: «чей?» — сын Болтуна, дочь Болтуна. Со временем фамилия закрепилась за потомками, утратив прямую связь с характером носителя.

Интересно, что прозвище Болтун могло иметь и второе, более редкое значение. В некоторых диалектах «болтуном» называли не только говорливого человека, но и того, кто взбалтывает, мешает что-либо — например, масло или тесто. В этом случае фамилия могла возникнуть в среде ремесленников или крестьян, занятых определённым промыслом. Однако первое значение — «говорун» — встречается чаще и считается основным.

С точки зрения ономастики, фамилия Болтунова входит в группу так называемых «характерологических» фамилий, образованных от прозвищ по поведению. Подобные фамилии (Говорунов, Молчунов, Шумов) фиксируют не профессию или место жительства, а личную особенность, заметную окружающим. Это делает их особенно «живыми»: за формальным суффиксом проступает конкретный человек из прошлого.

Женская форма Болтунова — не самостоятельная фамилия, а грамматический вариант от мужской Болтунов. В русской традиции такие фамилии передавались по мужской линии, а женщина получала фамилию отца или мужа с окончанием -а. В современных документах обе формы равноправны.

География фамилии широкая, но чаще всего она встречается в областях, где было распространено прозвище Болтун: в Архангельской, Вологодской, Костромской и Ярославской губерниях. Там говорливых людей называли именно так, и прозвище легко переходило в фамилию.

Если искать однокоренные фамилии, то Болтунов и Болтунова стоят в одном ряду с Болтаковым, Болтовым и Болтушкиным. Все они восходят к тому же корню «болт-» и к тому же кругу значений — от «болтовни» до «болтанки» (взбалтывания). Но именно вариант с суффиксом -ун (Болтун) — самый прозрачный по смыслу и самый узнаваемый.