Фамилия Хлуденцов происходит от прозвища Хлуденец, а то, в свою очередь, — от корня «хлуд». Значение этого корня в русских говорах двоякое, и обе ветви значений могли дать жизнь прозвищу.

В пермских говорах слово «хлуда» означало «хлам, сор, навоз, мусор», а также переносилось на «хворь, болезнь». В Сибири и в ряде центральных регионов России «хлудом» или «хлудиной» называли жердь, длинную хворостину или дубину, а «хлудьем» — хворост, мелкий лес и кустарник.

Отталкиваясь от второго значения, можно предположить, что прозвище Хлуденец описывало внешность: так могли назвать высокого и худощавого человека, похожего на жердь. Эта версия выглядит правдоподобной, поскольку прозвища по внешнему виду — один из самых распространённых типов именований на Руси.

Однако у прозвища есть и «профессиональная» версия. Хлуденцом могли называть лесоруба, работавшего с хлудьем, или же лекаря, поскольку «хлуда» в пермских говорах — это ещё и болезнь. Слабость второй гипотезы в том, что связь лекаря с корнем «хлуд» прослеживается хуже: в говорах нет устойчивого глагола или названия занятия, которое прямо указывало бы на врачевание. Поэтому версия о внешности или занятии лесорубом выглядит предпочтительнее.

Как бы то ни было, прозвище Хлуденец закрепилось за человеком как основное именование, а его потомки со временем получили фамилию Хлуденцов. Суффикс «-ец» в основе указывает на носителя признака, а стандартный патронимический суффикс «-ов» в окончании фамилии прямо отвечает на вопрос «чей сын?» — то есть сын Хлуденца.

Фамилия редкая и локальная. Её география, скорее всего, связана с зоной бытования пермских говоров или сибирских диалектов, что ещё раз подтверждает её диалектное происхождение. В документах XVII–XVIII веков подобные прозвищные фамилии фиксировались в среде крестьянства и посадских людей, но конкретных сведений о первых носителях фамилии Хлуденцов в открытых источниках нет.