Фамилия Дудунев — одна из тех, чью основу приходится собирать по крупицам, потому что на поверхности лежит обманчиво простой корень «дуд-». Первое, что приходит в голову — «дудка» или «дудеть». И действительно, версия о прозвище Дудун, от которого образована фамилия, самая прямая. Дудуном на русском Севере и в Сибири могли назвать человека, который постоянно напевал себе под нос, играл на дудке или просто говорил монотонно, нудно. В говорах слово «дудун» фиксировалось и как «глуповатый, простоватый человек» — но здесь важно не путать с бранным оттенком: в крестьянской среде прозвища часто давались без злого умысла, по внешнему признаку или привычке.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе Дудун, указывая на принадлежность («чей?» — Дудунев, то есть сын или потомок Дудуна). Фамилия могла возникнуть в среде, где прозвища были распространены шире, чем церковные имена — на Русском Севере, в Поморье или на Урале. В пользу этого говорит и то, что фамилия редкая и не имеет однозначной привязки к известным дворянским родам или крупным городам.

Менее очевидная, но возможная версия — связь с тюркским или кавказским корнем. В осетинском языке «дудун» означает «дедушка» или «старец», а в некоторых тюркских диалектах «дуду» — «дед, предок». Однако для русской фамилии такая основа нетипична: суффикс -ев в сочетании с тюркским корнем встречается, но обычно в фамилиях, образованных от личных имён (например, Дудаев). Дудунев же звучит как чисто русская модель, и если тюркская версия и имеет место, то только в случае, если прозвище дали русскому человеку за связь с инородцами или за внешность.

Поскольку фамилия не массовая, её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких локальных гнёзд. В дореволюционных источниках Дудуневы изредка встречаются среди государственных крестьян и мещан центральных губерний, но без чёткой географической привязки. В современной России фамилия рассеяна, но заметной концентрации нет — это типичный признак фамилии, возникшей от прозвища, которое не стало именем и не дало множества ветвей.