Фамилия Хренотроников звучит как головоломка: кажется, что в ней слышен и хрен, и трон, но на самом деле всё прозаичнее и любопытнее. Её основа — не растение и не предмет мебели, а редкое диалектное или искажённое прозвище. Скорее всего, в основе лежит слово «хренотрон» — шуточное или уничижительное название какого-нибудь нелепого механизма, прибора или просто бестолкового человека. В русских говорах «хрень» и однокоренные слова означали ерунду, чепуху или что-то несуразное. «Трон» здесь могло прирасти как вторая часть сложного слова по аналогии с «синхрофазотрон» — в народной этимологии так называли всё сложное и непонятное. Получается, что Хренотроников — это потомок человека, которого в шутку или с досадой прозвали Хренотроном: либо за склонность к мудрёным изобретениям, либо за привычку нести околесицу.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — Хренотроников). Окончание -ов, а не -ин, говорит о том, что прозвище оканчивалось на твёрдый согласный. Фамилия образована не от имени или профессии, а от прозвища, что часто встречается в крестьянской и мещанской среде. В документах XIX века такие «говорящие» фамилии нередко давали односельчане или записывал писарь, не особенно церемонясь.

Географически фамилия крайне редкая. Встречается в основном на севере и северо-востоке европейской части России — в Вологодской, Архангельской, Кировской областях. Там, в глухих деревнях, сохранялись диалектные слова и охотно плодили прозвища по любому поводу. В центральных и южных губерниях такая фамилия почти не фиксируется.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Хренов, Хренников, Хреновских — показывает, что «хрен» в основе чаще всего указывал на огородника или на человека с едким характером. Но Хренотроников выбивается из ряда: здесь нет прямого указания на растение. Это пример народного словотворчества, когда к простому корню приклеивали псевдонаучный «довесок» для смеха или насмешки. Вероятно, предок был либо местным «кулибиным», собиравшим странные механизмы, либо пустословом, которого дразнили за напыщенные речи.

Никаких известных дворянских родов с такой фамилией нет — она явно крестьянского или мещанского происхождения. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века Хренотрониковы встречаются единично, и почти все — из северных уездов. Сегодня носители фамилии рассеяны по России, но их по-прежнему мало: это одна из тех фамилий, которые скорее вызывают улыбку, чем ассоциации с древним родом.