Фамилия Хухликов — редкий случай, когда основа, скорее всего, не имеет ничего общего с тем, что приходит на ум первым. Несмотря на созвучие, корень здесь не «хухля» (как в просторечии — нечто ветхое или хрупкое), а диалектное прозвище, зафиксированное в русских говорах. В словаре Владимира Даля «хухлить» означает «хилеть, хворать, быть слабосильным», а «хухля» — хилый, болезненный человек. Прозвище Хухля давали либо тому, кто часто болел, либо, напротив, в качестве охранительного имени — чтобы злые духи не позарились на здорового ребёнка, посчитав его «никчёмным». Такая практика «обманных» имён была распространена в крестьянской среде.

Словообразовательная модель проста и типична для северных и центральных областей России: прозвище Хухля → притяжательное прилагательное Хухликов (чей? — сын Хухли). Суффикс -ов указывает на принадлежность, закрепившуюся в фамилии. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я: Хухлин), форма Хухликов встречается реже, что делает её более локальной.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Архангельской и Кировской областям — именно там фиксируются ранние упоминания прозвища Хухля. В писцовых книгах XVI–XVII веков встречаются крестьяне с таким именованием, но конкретные даты и документы по фамилии Хухликов в открытых источниках не выделены. Сословно это почти наверняка крестьянская или, реже, посадская фамилия: дворянских родов Хухликовых в «Бархатной книге» и «Общем гербовнике» нет.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить ареал. Хухлин (от той же основы) встречается чаще и шире, а вот Хухликов — более редкая форма, сохранившая суффикс -ик, который в прозвищах мог означать уменьшительность или принадлежность к определённому роду занятий. Впрочем, в данном случае -ик, скорее всего, просто вариант прозвищного суффикса, не меняющий значения.

Написание фамилии устойчивое: через «и» в суффиксе, без вариантов «Хухляков» или «Хухликовъ» (последний — дореформенный). Ударение, судя по законам русской акцентологии, падает на первый слог: Ху́хликов.