Фамилия Донникова — женская форма, в основе которой лежит мужская фамилия Донников. Та, в свою очередь, образована от мирского имени Донник. Это нецерковное имя восходит к названию растения — донника, медоносной душистой травы из семейства бобовых с белыми или жёлтыми цветками. На Руси до введения обязательных христианских имён родители часто давали детям «растительные» имена — Волк, Белка, Соловей, Донник. Считалось, что имя, взятое у природы, помогает ребёнку слиться с ней, перенять полезные свойства: от донника — сладость, пользу, целебную силу. Со временем прозвище или мирское имя Донник закрепилось за потомком как фамилия: «чей?» — Донников, а для женщин — Донникова.

С точки зрения словообразования фамилия типична для русского ономастикона: суффикс -ов присоединяется к основе на твёрдый согласный. В данном случае основа — Донник-. Мужская форма Донников — притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей сын?». Важно не путать фамилию с названием растения: в фамилии ударение падает на первый слог — До́нников, а в ботаническом названии — на второй: донни́к.

Фамилия встречается преимущественно в центральных и южных регионах России, где донник издавна рос в диком виде и использовался в народной медицине и пчеловодстве. География бытования неширокая, но устойчивая: Донниковы и Донниковы отмечены в документах Воронежской, Тамбовской, Рязанской губерний. В некоторых говорах слово «донник» могло означать не только растение, но и прозвище сладкоежки или пасечника, что добавляет ещё одну возможную версию происхождения прозвища — по роду занятий.