Фамилия Диодов — редкий случай, когда в основе фамилии лежит не имя, не прозвище и не профессия, а научный термин. Однако это не значит, что предки носителя фамилии были физиками или химиками. Скорее всего, фамилия образована от имени или прозвища Диод, которое, в свою очередь, восходит к греческому слову «диодос» — «проход, путь». В древнегреческой мифологии так звали одного из сыновей Геракла, а в христианской традиции имя Диод встречается в святцах (святой Диод, мученик III века). То есть первоначально Диод — это каноническое имя, которое со временем стало основой для фамилии.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую модель образования: «чей?» — Диодов, то есть потомок или сын человека по имени Диод. Такие фамилии в центральной России и на севере чаще всего получали крестьяне и мещане в XIX веке, когда фамилии массово закреплялись за бывшими крепостными. Поэтому Диодовы — это не дворянский род, а, скорее всего, выходцы из крестьянской или посадской среды.

Совпадение с современным словом «диод» (полупроводниковый прибор) — чисто фонетическое. В русском языке греческое «диодос» и латинское «diode» (от греческого же «ди» — два и «одос» — путь) звучат одинаково, но к фамилии это не имеет отношения. Тем не менее, из-за этого созвучия фамилия запоминается и выделяется на фоне типичных Ивановых и Петровых.

Встречается фамилия крайне редко, в основном в европейской части России. В дореволюционных метрических книгах можно найти единичные записи, например, крестьян из Тверской или Ярославской губерний. Сравните с однокоренными фамилиями: Диодин (от уменьшительной формы Диодя) или Диодоров (от полной формы Диодор). Диодов — самая лаконичная и, вероятно, самая древняя из них.