Фамилия Духачев — один из тех случаев, когда корень лежит на поверхности, но его значение может ускользнуть при поверхностном взгляде. В основе лежит слово «дух» или производное от него прозвище. Однако не стоит сразу думать о чём-то мистическом: в русских говорах «дух» часто означал не только бесплотное существо, но и запах, температуру (например, «дух в бане») или даже характер человека — «горячий дух», «тяжёлый дух». Прозвище Дух или Духан могли дать человеку с резким нравом, вспыльчивому, либо, наоборот, тому, кто славился крепким здоровьем и «духом» — силой духа.

Модель образования фамилии стандартна для восточнославянской традиции: суффикс -ев (после шипящих и мягких согласных) присоединялся к основе, указывая на принадлежность. Духачев — буквально «сын или потомок Духача». Форма Духач могла быть как прозвищем, так и профессиональным именованием. В некоторых диалектах «духач» — это человек, который дует, раздувает меха, то есть помощник кузнеца или мастер по работе с мехами (кузнечный «духач»). Эта версия менее очевидна, но имеет право на существование: фамилии от названий ремесленных помощников встречаются реже, чем от личных качеств, и потому особенно интересны.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России, встречается в документах XVII–XVIII веков, но не относится к числу широко распространённых. В отличие от массовых фамилий вроде Иванов или Кузнецов, Духачев сохраняет локальный отпечаток: её носители чаще фиксировались в бывших Тульской, Рязанской и Тамбовской губерниях. Это наводит на мысль, что прозвище могло быть связано с местным диалектом или особенностью быта.

Стоит упомянуть и редкую, но возможную версию от уменьшительной формы имени Духа (от Дмитрий, Дорофей или Евдоким). В таком случае фамилия попала бы в разряд «полуотчеств», где прозвище образовывали от сокращённого имени. Однако эта гипотеза слабее: для имени Духа нет устойчивого подтверждения в исторических источниках, тогда как прозвищная основа «дух» встречается в актах XVI–XVII веков (например, крестьянин Дух в новгородских писцовых книгах). Поэтому рабочая версия — от прозвища по характеру или профессии.