Фамилия Гладунцова — женская форма мужской фамилии Гладунцов. Её основа — прозвище или мирское имя Гладун (Гладунец). В русских говорах слово «гладун» означало «толстяк», «пухлый человек» или «обжора» — от «гладкий», то есть полный, упитанный. Однако в южных и западных регионах, где сказывалось влияние украинского и белорусского языков, у слова были иные оттенки: «гладун» могли называть того, кто любит поесть, а также — по созвучию с «голод» — человека, вечно голодного. В любом случае, прозвище давали по внешности или по особенностям аппетита.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Суффикс -ов- — самый распространённый для русских фамилий, но он присоединяется не к основе «Гладун», а к форме «Гладунец». Это уменьшительное или патронимическое окончание, характерное для северных и центральных областей России: Гладун → Гладунец (сын Гладуна) → Гладунцов. Такая двойная суффиксация встречается реже, чем простая, и указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где ценилась именная форма с -ец (ср. Молодец, Удалец, Хитрец). То есть предок носителя фамилии был не просто Гладуном, а «Гладунцом» — возможно, младшим в роду или человеком с ярко выраженной чертой, которую подчеркнули уменьшительным суффиксом.

Географически фамилия тяготеет к южным областям России и северной Украине. В списках однодворцев и крестьян Воронежской, Курской, Орловской губерний встречаются носители схожих фамилий (Гладунов, Гладунчиков). Гладунцовы, вероятно, происходят из крестьянской или мещанской среды: прозвища, связанные с едой и внешностью, редко давали дворянам, которые чаще получали фамилии по географическим названиям или по имени основателя рода с патронимическим суффиксом -ский.

В отличие от однокоренной фамилии Гладунов, которая могла возникнуть и в среде духовенства (от семинарского прозвища), Гладунцова имеет более народное, бытовое происхождение. Если сравнивать с фамилиями вроде Толстунов или Пузанков, то Гладунцова стоит в том же ряду «телесных» прозвищ, но с более мягким, даже ласкательным оттенком — не «толстяк», а скорее «упитанный малый».

Известных носителей фамилии в публичном поле немного, что типично для редких фамилий, не попавших в дворянские родословные книги. В советских архивах Гладунцовы фиксируются в основном в Курской и Белгородской областях.