Фамилия Худотеплов происходит от прозвища Худотеплый, а оно, в свою очередь, сложилось из двух прилагательных: «худой» и «теплый». В данном случае «худой» употреблялось не в значении «тощий», а в значении «малый, незначительный», поэтому именование Худотеплый можно трактовать как «чуть теплый». Прозвище, скорее всего, отражало личную особенность человека: так могли назвать того, кто быстро замерзал или постоянно мерз. Необычное сочетание корней закрепилось за обладателем как основное именование, а позже легло в основу фамилии: потомок Худотеплого становился Худотепловым.

Словообразовательная модель здесь простая и характерная для русских фамилий: прозвище на -ый перешло в фамилию через притяжательный суффикс -ов, отвечающий на вопрос «чей?». То есть Худотеплов буквально значит «сын Худотеплого». Встречается и вариант с буквой «ё» — Худотёплов, что не меняет смысла, а лишь отражает особенности произношения в разных говорах.

Само прозвище — редкое. Сложные именования из двух корней, где второй — «теплый», встречаются нечасто, и это делает фамилию заметной на фоне более привычных образований от имен или профессий. Возможно, прозвище носило ироничный оттенок — так могли подшучивать над зябким человеком, кутавшимся в теплую одежду даже в теплую погоду.

Документальные подтверждения фамилии встречаются в региональных книгах памяти. В Книге памяти Ставропольского края упоминается Севастьян Архипович Худотеплов, родившийся в 1887 году в селе Богдановка Курской области. В Книге памяти Кемеровской области есть запись о Назарии Ивановиче Худотеплове, родившемся в 1905 году. Эти разрозненные записи показывают, что фамилия бытовала в разных концах страны — от Курской губернии до Сибири, что типично для фамилий, сложившихся в центральной России и разнесенных переселенцами.

География бытования фамилии сегодня не слишком широка, но и не точечная: носители встречаются в разных регионах, что говорит о давнем расселении рода. Точных данных о сословной принадлежности предков нет, но судя по модели образования и отсутствию фамилии в дворянских родословных, это крестьянская или мещанская фамилия, сложившаяся в XVII–XIX веках, когда прозвища массово закреплялись за потомками.