Фамилия Дудняева образована от прозвища Дудняй, в основе которого лежит нарицательное «дуда» или «дудка». Скорее всего, прозвище относилось к профессиональным или характерологическим: Дудняем могли назвать музыканта, игравшего на дудке, либо мастера по изготовлению подобных инструментов. В народной традиции прозвища, связанные с громкими или ритмичными звуками, нередко давали и лихим плясунам, которые водили хороводы под дудку. Таким образом, фамилия указывает на род занятий или особенность поведения предка.

Словообразовательная модель здесь нестандартная: суффикс -яй (Дудняй) встречается реже, чем типичные -ов/-ев или -ин. Он характерен для прозвищ, образованных от глагольных или звукоподражательных основ (ср. Бодняй, Топтяй). Фамилия Дудняева — это притяжательное прилагательное с суффиксом -ев, указывающее на принадлежность потомку человека по прозвищу Дудняй.

В ономастических источниках, в частности в работах Б. Унбегауна, отмечается, что фамилии на -яев/-яев (от прозвищ на -яй) чаще встречаются в южнорусских и украинских говорах, где дудка была распространённым народным инструментом. Поэтому географически фамилия Дудняева, вероятно, имеет корни в южных или центральных регионах России. Однокоренные фамилии — Дудников, Дудин, Дудкин — более частотны, но Дудняев сохраняет редкую прозвищную форму, что делает её ценной для историков языка.