Фамилия Бухмарнова — женская форма фамилии Бухмарнов, и её разбор стоит начать с мужского варианта, который образован по типичной русской модели: основа прозвища или имени + суффикс -ов. Этот суффикс указывает на принадлежность («чей?» — сын Бухмарна), то есть фамилия означает «потомок Бухмарна». Сама же основа — Бухмарн — неочевидна и редка, поэтому здесь есть пространство для этимологических гипотез.

Скорее всего, в основе лежит сложное слово или прозвище, состоящее из двух частей. Первая часть — «бух-» может восходить к глаголу «бухать» (громко кричать, падать с шумом, а в диалектах — также пить спиртное). Вторая часть — «-марн» — более загадочна. Она может быть вариантом слова «маран» (от «марать» — пачкать, или от «мара» — призрак, морок), либо искажённым «морна» (от «морной» — дохлый, павший скот). В ряде говоров «марный» означало «вялый, слабый, хворый». Таким образом, прозвище Бухмарн могло означать человека, который «бухает» и «марает» — то есть ведёт себя шумно и неряшливо, либо, в более мрачной версии, того, кто связан с падалью или нечистью.

Есть и альтернативное, менее вероятное объяснение: фамилия могла возникнуть от тюркского имени или прозвища. В тюркских языках «бух» — пар, туман, а «мар» — змея, дракон. Однако для русской фамилии с суффиксом -ов такое происхождение было бы нехарактерным, если только предок не был выходцем из татарской или башкирской среды.

Фамилия крайне редкая. По базам данных, она встречается в основном в Поволжье — в Самарской и Ульяновской областях, а также в Татарстане. Это не случайно: в этих местах исторически смешивались русские и тюркские говоры, и фамилии с неясной, «тёмной» основой — частое явление. Сословно Бухмарновы, скорее всего, были государственными крестьянами или однодворцами — суффикс -ов редко встречается у дворянских родов, которые предпочитали -ский.

В написании фамилии возможны варианты: Бухмарнов, Бухмарнова (женская форма), а также, теоретически, Бухморнов — если основа была связана с «мором» (эпидемией). Но современная фиксация устойчива: через «а». Ударение падает на второй слог: Бухма́рнов.