Фамилия Клохтунов — редкая, и её происхождение лежит не в книжной, а в живой, разговорной стихии. В её основе лежит прозвище Клохтун, которое в русских говорах имело конкретное, почти звукоподражательное значение. Клохтать — значит издавать гортанные, булькающие или квохчущие звуки, похожие на куриное квохтанье или сдавленный смех. Так могли прозвать человека с характерным голосом — хрипловатым, сиплым или с привычкой говорить «с клохтом», будто сдерживая смех.

Словообразовательная модель здесь прозрачна и типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — сын Клохтуна). Основа — прозвище Клохтун, где суффикс -ун служит для обозначения деятеля по характерному действию (ср. говорун, крикун). Таким образом, Клохтунов — это буквально «потомок того, кто клохчет». Фамилия могла возникнуть в любой местности, где бытовал этот глагол, но с наибольшей вероятностью — в севернорусских и центральных говорах, где слово «клохтать» фиксируется диалектными словарями.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён или названий профессий, Клохтунов относится к группе «прозвищных» фамилий, рождённых метким народным наблюдением. Родственными по корню можно считать фамилии Клочков, Клоков (от «клок» — пучок, клочок), но здесь иная образность: Клохтунов — звуковая, слуховая характеристика человека. Встречаются также варианты написания Клохтун, Клохтунова, но форма на -ов — самая распространённая, так как она закрепилась в документах как стандартная патронимическая модель.

Сведений о дворянском или ином привилегированном происхождении этой фамилии нет. Скорее всего, Клохтуновы — потомки крестьян или посадских людей, получивших фамилию по уличному прозвищу. В метрических книгах XIX века фамилия изредка встречается в Вятской и Пермской губерниях, что косвенно подтверждает её севернорусские корни. Сегодня это редкая фамилия, и её носители могут с высокой долей уверенности считать, что их предок был человеком с необычным, легко запоминающимся голосом — возможно, говорливым, потешным или просто обладателем хрипотцы, которая и дала ему прозвище на всю жизнь.