Фамилия Гнатцова — женская форма от мужской фамилии Гнатцов, а та, в свою очередь, образована от имени Гнат. Это просторечный вариант канонического христианского имени Игнатий, которое в русском языке дало множество форм: Игнат, Игнатий, а в южнорусском и украинском влиянии — Гнат, Гнать. Фамилия Гнатцов — типичная «отчество» с суффиксом -ов, означающая «сын Гната». Таким образом, предок носителя фамилии был человеком по имени Гнат.

Стоит обратить внимание на суффикс -ц- в основе. В фамилиях вроде Гнатцов или Иванцов он указывает на то, что исходное имя (Гнат) имело уменьшительную или обиходную форму с суффиксом -ец: Гнатец. То есть «Гнатцов» — это «сын Гнатца», а не напрямую «сын Гната». Такая словообразовательная модель встречается в южнорусских и украинских говорах, где -ец нередко прибавляли к именам для придания оттенка ласкательности или просто как бытовой вариант. Поэтому фамилия Гнатцова географически тяготеет к югу России, Украине, а также к казачьим областям (Кубань, Дон).

Если рассматривать корень «гнат-» без связи с Игнатием, то в некоторых говорах «гнат» могло означать «гнать», «гонять», но для фамилии это маловероятный вариант — гораздо надёжнее версия с личным именем. Фамилия не слишком распространена, встречается точечно, что говорит о её локальном характере: вероятно, она закрепилась в конкретном роду или селе.

В сословном плане носители фамилии Гнатцов чаще всего относились к крестьянам или казакам, так как в дворянской среде предпочитали полные формы имени (Игнатьев). Сейчас фамилия редкая, и её обладатели могут проследить свои корни через списки переселенцев или ревизские сказки южных губерний.