Фамилия Бучелниковы (в документах чаще встречается форма единственного числа — Бучелников) ведет начало от прозвища Бучелник, а корень у этого прозвища не один, а как минимум два, и они ведут в разные стороны.

Первый и самый вероятный вариант связан с ремеслом. В архангельских говорах «буча» — это щелок, в котором вымачивали и отбеливали холсты. Глагол «бучить» означал «кипятить белье в щелоке, бросая в кадку раскаленные камни». Бучелником могли называть человека, который занимался отбеливанием тканей — это была отдельная и довольно трудоемкая специальность в домашнем производстве полотна. Фамилия, таким образом, профессиональная: предок Бучелниковых был, скорее всего, мастером по белению холстов или владельцем «бучи» — кадки для этой работы.

Второй вариант — от глагола «бучать»: издавать глухой звук, гудеть, реветь, мычать (о корове) или громко плакать, визжать (о детях). Есть и слово «бучениться» — иметь недовольный вид, сердиться, дуться. В этом случае прозвище Бучелник давали человеку капризному, хмурому, раздражительному или, наоборот, шумному и голосистому. Эта версия менее надежна: прозвища по характеру встречаются часто, но в данном случае ремесленное значение подкреплено конкретным предметом быта («буча») и целым рядом однокоренных фамилий (Бучин, Бучнев, Бученков), которые тоже тяготеют к северным говорам.

Фамилия образована по стандартной русской модели: прозвище на -ник → фамилия на -ов. Суффикс -ник типичен для названий лиц по занятию (плотник, охотник, бронник), что косвенно подтверждает первую, ремесленную версию. Бучелников — не единственная фамилия с такой основой, но довольно редкая: в современных базах она встречается в единичных записях, преимущественно на севере европейской части России и в Сибири (куда переселенцы с Севера уходили в XVII–XIX веках).

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования фамилий у крестьян и посадских людей растянулся на несколько столетий, а письменные источники по таким редким фамилиям обычно фрагментарны. Тем не менее, Бучелников — хороший пример того, как за обычной на первый взгляд фамилией стоит не имя и не отчество, а забытое ремесло или бытовая деталь.