Фамилия Духовные — это нестандартная форма. Чаще встречается «Духовный», а окончание «-ые» указывает на севернорусскую или сибирскую традицию. В таких фамилиях ударение падает на корень, а само окончание закрепилось как маркер целого рода: «Духовные» — буквально «из семьи Духовных». Это не единичное прозвище одного человека, а указание на принадлежность к клану, что типично для фамилий на -их/-ых в Архангельской, Вологодской и Вятской губерниях.

Прозвище Духовный в основе фамилии напрямую связано с церковной средой. В допетровской Руси «духовным» называли человека, имеющего отношение к клиру, — не обязательно священника, но, например, причетника или псаломщика. Однако в крестьянской среде прозвище могли дать и мирянину за подчеркнутую набожность: тот, кто не пропускал служб, знал молитвы наизусть, вёл себя «по-духовному». Другая версия связывает прозвище с семинаристами: в XVIII–XIX веках учеников духовных училищ и семинарий в быту иногда называли «духовными» — сокращённо, по принадлежности к сословию. Оба объяснения ведут к одному выводу: предок носителей фамилии Духовные был тесно связан с церковью либо по службе, либо по образу жизни.

Фамилия Духовные (как и Духовный) не получила широкого распространения за пределами духовного сословия. В метрических книгах XIX века она чаще всего встречается у выходцев из семей священно- и церковнослужителей — это типичная «семинарская» фамилия, которую давали или брали сами при поступлении в училище. По модели образования она близка к фамилиям Богословские, Знаменские, Рождественские, но отличается окончанием: не -ский, а -ный, что реже для искусственных семинарских фамилий. Это говорит о том, что прозвище могло возникнуть раньше, чем фамилия закрепилась официально, — в народной среде, а не в стенах семинарии.