Фамилия Хренбутусов — редкий случай, когда прозвище сложили из двух самостоятельных корней, причём оба имеют ярко выраженную простонародную, даже грубоватую окраску. В основе лежат слова «хрен» и «бутус». Если с первым всё более или менее ясно — это известное растение, а в переносном смысле так могли назвать едкого, язвительного человека, — то «бутус» требует пояснения. В русских говорах, особенно южных и западных, «бутуз» или «бутус» означало «коротышка», «толстячок», «неповоротливый ребёнок», а иногда и просто «мальчишка». Сочетание «хрен-бутус» звучит как дразнилка: либо «хреновый бутус» (никудышный малый), либо, наоборот, «хреновый, но бутус» — крепкий, коренастый, но при этом въедливый человек.

По способу образования фамилия типична для восточнославянской ономастики: суффикс -ов присоединили к основе прозвища, то есть «Хренбутусов» — буквально «сын Хренбутуса». Это указывает на то, что прозвище было личным, а не родовым — его дали одному человеку, а за его детьми оно закрепилось как наследственное имя. Такие двусоставные прозвища, построенные по модели «прилагательное (или существительное в роли определения) + существительное», встречаются нечасто: обычно они возникали в среде, где ценили меткое, насмешливое слово. Вероятнее всего, предок-носитель этой фамилии жил в крестьянской или мещанской среде, где прозвища были обычным делом, а официальные фамилии начали закрепляться поздно — в XVIII–XIX веках.

Географически фамилия Хренбутусов почти наверняка связана с южнорусскими или украинскими землями, где слово «бутуз» было в ходу, а корень «хрен» активно использовался в прозвищах. В центральных и северных губерниях такое сочетание звучало бы слишком экзотично. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном происхождении: скорее всего, она возникла в одном селе или небольшой волости и не получила широкого распространения. В дореволюционных переписях и метрических книгах она почти не фиксируется, что подтверждает её единичный, «штучный» характер.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) прямого упоминания Хренбутусова нет, но модель образования — типичная для «говорящих» прозвищ, которые со временем превратились в фамилии. По сути, это редкий пример того, как устное народное творчество, дразнилка или уличное прозвище, закрепилось в официальном документе. Носители такой фамилии могут считать её курьёзной, но с точки зрения истории языка она ценна именно своей нешаблонностью: здесь не просто «сын Ивана» или «житель такой-то деревни», а целая характеристика предка, пусть и нелестная.