Фамилия Черогубова — редкий случай, где прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка строилось на сравнении, причём нелестном. В её центре — слово «черого́бый». В русских говорах, особенно южных и западных, «черого́бый» значило «черногубый», то есть человек с тёмными, синюшными или обветренными до черноты губами. Такое прозвище могли дать либо по реальной внешней примете (например, от природы тёмный цвет губ), либо по роду занятий: у угольщиков, кузнецов или смолокуров губы постоянно чернели от сажи и копоти. Вторая версия правдоподобнее — прозвище часто цеплялось к человеку по профессии, а не по случайной черте.

Суффикс -ов- в женской форме Черогубова указывает на стандартную русскую патронимическую модель: сначала было мужское прозвище Черогуб, затем отчество Черогубов, а от него — фамилия. Мужской вариант Черогубов встречается, но очень редко; фамилия в целом нечастотна. Географически её следы ведут в основном в южнорусские и украинские регионы, где слово «черого́бый» бытовало в живой речи. В списках однодворцев и казаков такие прозвища не редкость — там ценили меткое, описательное имя.

Интересно, что фамилия избежала типичного «облагораживания»: её не переделали в Черногубов, не заменили «черно» на «черно-» с книжным оттенком. Она сохранила народную огласовку — «черо-» вместо «черно-». Это говорит о том, что фамилия сложилась в среде, где говорили на диалекте, и закрепилась именно в таком виде, без вмешательства писцов, которые могли бы «исправить» её по правилам литературного языка.

В ономастических словарях Черогубова не описана, но её легко восстановить по аналогии с фамилиями вроде Чернобров, Черноглаз, где корень «черно-» указывает на цвет, а вторая часть — на часть лица. Разница только в редукции гласного. Так что предок носительницы этой фамилии, скорее всего, был человеком «с чёрной губой» — либо по работе, связанной с огнём и углём, либо по заметной внешности, которая стала его постоянным прозвищем.