Фамилия Духовная — яркий пример русской семинарской фамилии, образованной искусственно, а не от прозвища или ремесла. В отличие от крестьянских фамилий на -ов или -ин, которые складывались веками, «духовные» фамилии нередко давали ученикам духовных училищ и семинарий в XVIII–XIX веках. Их придумывали наставники, часто по церковным праздникам, иконам или отвлечённым понятиям. «Духовная» — от слова «дух» в значении «духовный, религиозный». Это могла быть фамилия, присвоенная будущему священнику как напоминание о его служении, или же переделанная из прозвища «Духовный» — так могли называть человека набожного, причастного к церкви.

Модель образования здесь — субстантивированное прилагательное женского рода в полной форме. Это редкий случай: большинство русских фамилий имеют окончание -ов/-ев, -ин или -ский. Форма «Духовная» указывает на то, что фамилия могла закрепиться за женщиной (вдова, мать, дочь священника) или же изначально принадлежала лицу, которого в документах записали по отчеству или прозвищу в женском роде (по аналогии с фамилиями типа «Ковалиха» или «Бабкина», но с другим значением). Встречается и вариант «Духовный» — мужская форма той же основы.

Вероятнее всего, носители фамилии Духовная — потомки духовного сословия. В среде семинаристов такие фамилии были массовыми: «Богословский», «Преображенский», «Рождественский». «Духовная» стоит в этом ряду, но выделяется необычным окончанием. Географически фамилия встречается в центральных и южных регионах России, особенно в областях, где были сильны семинарские традиции (Курская, Воронежская, Тамбовская губернии). В современных справочниках она редкая, что подтверждает её искусственное, а не народное происхождение.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть от прозвища «Духовный» в миру — так называли человека, который часто посещал церковь или был грамотным, «духовным» в бытовом смысле. Но против этого говорит сама форма: крестьянские прозвища редко давали фамилии в виде прилагательного женского рода без суффикса -ов. Поэтому первая версия — семинарская — остаётся основной.