Фамилия Бухавцова — женская форма фамилии Бухавцов, и её разговорная, неофициальная основа — прозвище Бухавец. Чтобы понять происхождение, нужно разобрать именно мужской вариант: Бухавцов. Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования от прозвища или имени на -ец: Бухавец → Бухавцов (буквально «сын Бухавца»). Само прозвище Бухавец, скорее всего, связано с глаголом «бухать» — в старых говорах это значило «громко кричать, реветь, издавать глухой звук», а также «пить, пьянствовать» (отсюда «бухать» в значении «пить много»). Таким образом, Бухавцем могли прозвать человека с громким голосом, неспокойного, крикливого, либо того, кто любил выпить.

Менее вероятна, но не исключена связь с диалектным словом «буха» — так в некоторых областях называли нечто пухлое, набухшее, или же с «бухвостить» — говорить вздор, хвастать. В таком случае прозвище могло относиться к внешности (полный человек) или к характеру (хвастун). Однако первая версия — от «бухать» в значении «громко шуметь» — более распространена в русской ономастике для фамилий с этим корнем.

География фамилии Бухавцов (и Бухавцова) прослеживается по южнорусским и украинским территориям, особенно в Курской, Белгородской, Воронежской областях и на востоке Украины. Именно в этих районах активно бытовала модель образования фамилий на -цов от прозвищ на -ец. В документах XVII–XVIII веков встречаются однокоренные фамилии — Буханов, Бухарин, Бухин, — но Бухавцов остаётся сравнительно редкой. Её носители, вероятно, были крестьянами или однодворцами, причём прозвище могло быть дано не самому предку, а его отцу или деду, а затем закрепилось как фамильное.

Особенность фамилии — в её звуковой форме. В разговорной речи часто происходит стяжение: Бухавцова могут произносить как «Бухавцо́ва» или даже «Бухацо́ва», что иногда приводит к путанице с фамилией Бухацова (от прозвища Бухач). Но этимологически Бухавцова восходит именно к «Бухавец», и это отличает её от более многочисленных «громких» фамилий вроде Буханов или Бухарин.