Фамилия Добротворцевы образована от прозвища или мирского имени Добротворец. Слово «добротворец» в древнерусском языке означало «благодетель», «тот, кто делает добро». Такие именования давали человеку, известному своей щедростью, справедливостью или помощью ближним. В основе лежит славянский корень «добр-» (добрый) и «твор-» (творить, делать), что в сумме даёт прямое значение — «делающий добро».

Модель образования фамилии — типичная для восточнославянской ономастики: к основе Добротворец добавился патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность роду. Форма множественного числа Добротворцевы закрепилась как родовое имя, отвечающее на вопрос «чьи будете?» — то есть «принадлежащие Добротворцу». Такая словообразовательная схема широко представлена у восточных, западных и южных славян.

Славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени — христианского или языческого. В данном случае прозвище Добротворец могло быть как мирским именем (дохристианским), так и характеристикой, закрепившейся за человеком. Интересно, что в отличие от более распространённых «добрых» фамилий (Добрынин, Добров), основа Добротворец подчёркивает не качество, а действие — активное творение добра.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных регионах России, а также в среде потомков духовенства. Семинаристы нередко получали фамилии с «говорящим» смыслом — Добротворский, Добротворцев — как награду за примерное поведение или благочестие. Впрочем, однозначно утверждать, что все Добротворцевы имеют семинарское происхождение, нельзя: прозвище Добротворец могло бытовать и в крестьянской, и в посадской среде. География бытования фамилии требует отдельного изучения — по данным разрозненных источников, носители встречаются в Вятской, Костромской и Владимирской губерниях.