Фамилия Горбухова — женская форма фамилии Горбухов, и её происхождение стоит искать не в очевидном «горб», а в менее заметном, но более точном слове «горбуха». Так в русских говорах называли горбушку хлеба — краюху, ломоть от края каравая. Прозвище Горбуха давали либо человеку с характерной фигурой (сутулому, с выпирающей спиной), либо, что встречалось реже, тому, кто пёк хлеб или торговал им. Второй вариант — метафорический: прозвище мог заслужить и домосед, который, как горбуха, «сидит на краю».

Суффикс -ов в основе Горбухов указывает на стандартную модель русских фамилий XVI–XVII веков: сын Горбухи — Горбухов. Такие фамилии чаще всего получали крестьяне и посадские люди, чьё прозвище записывали в переписных книгах. В отличие от фамилий на -ин (типа Горбухин), форма на -ов тяготеет к северным и центральным регионам России. Если Горбухин мог появиться в новгородских или псковских землях, то Горбухов — типичный вариант для Вологодчины, Костромской губернии или Поволжья.

Слово «горбуха» живёт в диалектах до сих пор, но как прозвище почти вышло из употребления. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные образования разбираются в группе «от названий частей тела и физических недостатков», однако здесь важно уточнение: не всякий Горбухов — потомок горбуна. В некоторых семьях прозвище могло закрепиться за хлебопёком, и тогда фамилия оказывается профессиональной, а не описательной.

Написание с буквой «х» (Горбухов, а не Горбугов) — надёжный признак того, что основа была звонкой и твёрдой: «горбуха», а не «горбуга». Встречаются варианты Горбухин и Горбухинский, но они образованы от той же основы другими суффиксами. Горбухова — самая частая форма в женском роде, и её носительницы могут с равной вероятностью происходить из семей пекарей, хлеботорговцев или просто сутулых людей, чьё прозвище запомнили соседи.

Точной даты возникновения фамилии не назвать, но по модели образования она относится к позднему средневековью — времени, когда прозвища начали закрепляться за родами. В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти одиночные упоминания Горбух, Горбуха, но массово фамилия стала распространяться уже после отмены крепостного права, когда крестьянам потребовались официальные фамилии для паспортов и ревизских сказок.