Фамилия Чернодубов — одна из тех, что звучат как застывшая характеристика человека. Её основа прозрачна: «чёрный дуб». Но за этим сочетанием стоит не цвет древесины, а метафорическое прозвище, которое мог получить либо очень крепкий, несгибаемый человек («дубовый» по характеру), либо, наоборот, угрюмый, «чёрный» нравом. В русских говорах «чёрный дуб» иногда называли морёный дуб — древесину, пролежавшую в воде и ставшую тёмной, почти чёрной, чрезвычайно твёрдой. Если прозвище пошло от этого значения, оно подчёркивало выносливость и «непробиваемость» человека.

Модель образования — типичная для русских фамилий на -ов. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Чернодубов — сын Чернодуба (или из рода Чернодубовых). В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я) или -ский (от названий мест), суффикс -ов здесь стандартно прикрепился к основе мужского рода, оканчивающейся на твёрдый согласный.

Географически фамилия редкая и, скорее всего, имеет локальное происхождение. Очаги бытования — южнорусские и украинские земли, где «дуб» как символ силы встречается в прозвищах чаще, чем на севере. Встречаются также варианты Чернодуб и Чернодубенко (украинская модель), что подтверждает южнорусско-украинский след. В старых переписных книгах XVII–XVIII веков фамилия не фиксируется массово, что говорит о её позднем оформлении — скорее всего, в среде однодворцев или казачества, где прозвища давали по внешним или внутренним качествам без привязки к ремеслу.

Спорных версий немного. Иногда пытаются связать фамилию с топонимом — гипотетическим селом Чернодубовка. Но таких названий в доступных справочниках нет, а искусственное «притягивание» за уши географической версии только запутывает. Правдоподобнее всего — прозвищное происхождение: Чернодубом могли назвать человека за суровый, «дубовый» нрав, помноженный на мрачность или смуглость. Второй вариант — лесоруб или углежог, работавший с дубом, но это уже домысел без документальных подтверждений.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Дубов, Дубинин, Чернов — показывает, что Чернодубов стоит на стыке двух семантических полей: цвета и дерева. Это редкий случай, когда прозвище не описывает внешность или профессию прямо, а создаёт образ — почти былинный, архаичный. Носитель такой фамилии в XIX веке с равной вероятностью мог быть крестьянином, казаком или мещанином, но вряд ли дворянином: фамилии с «чёрным» корнем редко жаловали знати.