Фамилия Доровонова — женская форма фамилии Доровонов. В основе её лежит редкое прозвище или неканоническое имя Доровон. Словообразовательная модель простая: суффикс -ов- указывает на принадлежность («чей?»), то есть Доровонов — сын или потомок Доровона.

Корень «доров-» в русских говорах мог означать «здоровый, крепкий» (ср. диалектное «доровый» — здоровый, сильный). Однако прямая связь с прилагательным «здоровый» неочевидна: в фамилиях на -онов редко встречается основа от полного прилагательного. Правдоподобнее, что Доровон — это вариант имени Дорофей или Дормидонт, переосмысленный в народной речи. В русских деревнях такие «усечённые» имена были обычны: Дороня, Дорка, Доровон. Если так, то фамилия восходит к каноническому имени Дорофей (греч. «дар бога»), но через просторечную форму.

Есть и другая версия: прозвище Доровон могли дать человеку крупного телосложения, здоровяку. В ономастике известны фамилии Доровин, Доровских, Доровской — все они от того же корня «дор-» в значении «сила, здоровье». Фамилия Доровонова, вероятно, бытовала в северных и центральных губерниях России, где диалектная форма «доровой» (здоровый) была распространена.

Сословная принадлежность носителей не восстанавливается без конкретных архивных данных, но суффикс -ов указывает на крестьянское или мещанское происхождение — такие фамилии в XIX веке массово закреплялись за сельским населением. Встречаемость фамилии сегодня невысока, что подтверждает её локальный характер.