Фамилия Дудунова — женская форма, а её мужской вариант — Дудунов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Дудун. Слово «дудун» в русских говорах имело два основных значения, и оба могли стать источником фамилии. Первое — «дудун» как вариант слова «дуда» или «дудка»: так в некоторых регионах называли музыканта-дудочника или просто человека, который любил играть на дудке. Второе значение — диалектное, зафиксированное в южнорусских и украинских говорах: «дудун» означало «толстяк», «пузан», «неуклюжий человек». Слово звукоподражательное, связанное с глаголом «дудеть» — издавать глухой, гудящий звук.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе Дудун, указывая на принадлежность — «сын Дудyна» или «из рода Дудyна». Такие фамилии на -ов в основном носили крестьяне и мещане, особенно в центральных и южных губерниях России. В дворянской среде фамилия не встречается.

Географически фамилия редкая, но встречается в нескольких регионах. По данным открытых источников, наибольшая концентрация носителей — в Воронежской и Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это косвенно подтверждает южнорусское происхождение прозвища.

Встречается и альтернативная версия: связь с тюркским словом «дудун» — так у некоторых тюркских народов называли старшину или сборщика податей. Однако эта гипотеза слабая: фамилия не имеет характерных тюркских суффиксов (например, -ев вместо -ов не зафиксировано), а её ареал — исконно русские области, где тюркские заимствования в прозвищах редки. Поэтому версия с русским диалектным корнем предпочтительнее.

Таким образом, предки носителей фамилии Дудунова — скорее всего, простые люди из южнорусских земель, получившие прозвище либо за музыкальную склонность, либо за внешность.