Фамилия Хребтюгова — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает все остальные версии происхождения. В основе лежит не прозвище и не профессия, а название села или деревни, и таких мест на карте России сохранилось несколько.

Корень фамилии — «хребет». В русских говорах это слово имело два основных значения: «спина» (отсюда прозвища вроде Хребет, Хребтов) и «горный кряж, гряда». Но суффикс -юг- в фамилии Хребтюгова — нестандартный. Он характерен для северных и северо-западных русских говоров (сравните: Ветрюк, Костюк, Медведюк). В ономастике такая модель обычно указывает на топонимическое происхождение: житель определённого места. То есть Хребтюг — это человек из местности под названием Хребтюги или Хребтюг.

Действительно, в Вологодской и Архангельской областях встречаются деревни с названием Хребтово, Хребты, а также Хребтюги (например, в бывшем Шенкурском уезде). Если основатель рода носил прозвище Хребтюг, то оно, скорее всего, означало «житель с хребта», то есть с возвышенности, с горки, а не «горбатый» или «упрямый». Версия с прозвищем по спине (сильный, широкоплечий) менее вероятна: для таких случаев типичны фамилии Хребтов, Хребтиков, а не с суффиксом -юг.

Суффикс -ов- в окончании фамилии (Хребтюгов → Хребтюгова) — стандартный патронимический или посессивный, указывающий на принадлежность: «сын Хребтюга» или «из дома Хребтюга». Таким образом, фамилия Хребтюгова — это женская форма от мужской Хребтюгов, и её носительница, скорее всего, происходит из семьи, чей предок был выходцем с северной возвышенности или из конкретной деревни с похожим названием.

Встречаемость фамилии крайне низкая, она почти не фиксируется за пределами Вологодской и Архангельской областей. Это дополнительно подтверждает её узколокальное, топонимическое происхождение. О сословной принадлежности первых носителей сказать ничего определённого нельзя: крестьяне и сельские жители на Русском Севере часто получали фамилии по месту жительства, независимо от того, были ли они государственными или помещичьими.