Фамилия Ботвинникова — женская форма фамилии Ботвинников, и её стоит разбирать через мужской вариант. В основе лежит слово «ботвинник» — не просто «ботва» или «ботвинья», а человек, связанный с этим словом по роду занятий или прозвищу. Суффикс -ов-/-ев- указывает на принадлежность: «сын Ботвинника» или «из семьи Ботвинников».

Самая прямая версия — ремесленная. Ботвинником в русских говорах называли того, кто варил или продавал ботвинью — холодное кушанье из кваса, отварной свекольной ботвы, лука и рыбы. Это блюдо было повседневным в крестьянской и мещанской среде, особенно в центральных и южных губерниях. Прозвище Ботвинник мог получить повар, трактирщик или торговец на базаре. Фамилия закрепилась за потомками такого человека.

Менее вероятна, но возможна связь с прозвищем по внешности или характеру. «Ботвой» в переносном смысле называли что-то никчёмное или пустое, но такое значение для прозвища Ботвинник — скорее исключение. В ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) фамилии на -ник с основой от названия пищи или занятия — типичная модель для русского севера и центра, но «ботвинник» встречается реже, чем, скажем, «калачник» или «пирожник».

Географически фамилия Ботвинников (и Ботвинникова) тяготеет к Воронежской, Тамбовской, Рязанской областям — регионам, где ботвинья была особенно распространена. В XIX веке носители фамилии фиксировались в основном среди крестьян и мещан, реже — среди купцов. Дворянского происхождения у этой фамилии нет.

Ударение в фамилии — на второй слог: Ботви́нникова. Вариант с ударением на первый слог (Бо́твинникова) — ошибочный, но встречается в бытовой речи. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Ботвин, Ботвиньев, Ботвинкин — то Ботвинникова стоит особняком из-за суффикса -ник, который прямо указывает на профессию или привычное занятие, а не на прозвище по растению.