Фамилия Гнилозубова — яркий пример того, как прозвище, данное за внешнюю особенность, закрепилось в качестве родового имени. В основе лежит словосочетание «гнилой зуб». Прямое значение прозвища Гнилозуб — человек с испорченными, больными зубами. В крестьянской среде, где доступ к стоматологической помощи отсутствовал, такая примета была заметна и легко запоминалась соседями. От прозвища образовалась фамилия Гнилозубов, а Гнилозубова — её женская форма.

Суффикс -ов указывает на стандартную модель русских фамилий, означающую принадлежность: «чей?» — Гнилозубов, то есть сын или потомок Гнилозуба. Это одна из самых распространенных моделей в центральной России. Интересно, что в отличие от фамилий, образованных от профессий или географических названий, прозвищные фамилии часто несли в себе не лесть, а фиксацию реального недостатка. Однако в быту прозвище могло даваться и без злого умысла — просто по самой заметной черте.

Можно предположить, что предки носителей фамилии жили в среде, где прозвища были основным способом различать однофамильцев. Среди однокоренных фамилий встречаются Гнилозуб, Гнилозубов, Гнилозубый. Все они указывают на один и тот же признак. Географически фамилия не привязана к какому-то одному региону — она встречается в разных областях России, но чаще в южных и центральных губерниях, где были распространены прозвища, образованные от физических качеств.

В ономастических работах, например в исследованиях Б. Унбегауна, фамилии с корнем «гнил-» относят к группе «некалендарных» имен, отражающих не церковные, а бытовые реалии. Сам корень «гнил-» в русских фамилиях встречается нечасто, что делает Гнилозубова заметной в списке. Фамилия не имеет отношения к дворянским родам — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде, где прозвище закреплялось за семьей и передавалось по наследству.