Фамилия Хмызников образована от прозвища или нецерковного имени Хмызник. Основа здесь — слово «хмыз» (или «хмызник»), которое в южнорусских и западных говорах означало «кустарник, мелкий лес, хворост». Соответственно, Хмызником могли прозвать человека, жившего в зарослях, у лесной опушки, либо того, кто занимался заготовкой хвороста или плетением из лозы. В некоторых диалектах «хмыз» имело и переносное значение — «неопрятный, взъерошенный человек», но это значение, скорее всего, вторично и менее вероятно как основа для фамилии.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Хмызников буквально означает «сын Хмызника». Фамилия встречается в основном в южных областях России — в Воронежской, Ростовской, Волгоградской областях, что согласуется с диалектной географией слова «хмыз». В центральных и северных регионах фамилия редка, что говорит о её локальном происхождении.

Интересно, что фамилия сохранила редкий суффикс -ник- в основе, что отличает её от более частых однокоренных вариантов вроде Хмызов или Хмызин. Форма на -ников — это не суффикс, а соединение двух суффиксов: -ник- (указывает на лицо по занятию или месту) и -ов- (принадлежность). Такая модель встречается у фамилий, образованных от названий профессий или характерных признаков: Садовников, Плотников, Охотников. Хмызников стоит в этом же ряду, но с более узкой, локальной основой.

В дореволюционных переписях и метрических книгах фамилия фиксируется с XVIII века, преимущественно у однодворцев и государственных крестьян южных губерний. Дворянских родов с такой фамилией не отмечено — это фамилия крестьянская и мещанская, что подтверждается её «говорящей» прозрачной основой, связанной с бытом и природой.