Фамилия Духинова — это отчество второго порядка, то есть она указывает на внука человека по имени Дух. Если разобрать цепочку: Дух → Духин (его сын) → Духинов (внук). Фамилия образована по древней славянской модели с помощью суффикса -ов, который присоединился к основе Духин-. Такая модель типична для русских фамилий, где -ин и -ов обозначали принадлежность: «чей?» — Духинов, то есть «сын Духина».

Мирское имя Дух в древности не имело отношения к бесплотному духу в христианском понимании. В языческой славянской традиции Дух — это сокращённая форма от имён вроде Добродух или Веледух, где вторая часть означала «душа», «дыхание», «жизненная сила». Имя буквально значило «наделённый душой», «дышащий», то есть «живой». Такие имена давали, чтобы подчеркнуть жизненную силу ребёнка или как оберег.

Фамилия Духинова — женская форма, а мужской вариант — Духинов. Встречается она в основном в южнорусских и украинских регионах, где активнее использовались мирские имена с основой «дух». Редкость фамилии объясняется тем, что после христианизации имя Дух вышло из употребления — церковь не одобряла «слишком земные» прозвища, напоминающие о язычестве.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Духов, Духовников, Духин — показывает, что все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами. Духинова стоит особняком из-за двойного суффикса -ин-ов, что прямо говорит о трёх поколениях: дед Дух, отец Духин, внук Духинов. Такая редкая модель встречается в фамилиях, которые закрепились поздно, уже в XVII–XVIII веках, когда фамилии стали фиксироваться у крестьян и мещан.