Фамилия Колдунова образована от прозвища Колдун. Основа — нарицательное «колдун», то есть чародей, волхв, знахарь или гадатель. Слово общеславянское, родственное древнерусскому «колдование» — волшебство. Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель: фамилия означала «сын Колдуна» или «принадлежащий Колдуну». Форма Колдунова — женский вариант, но в быту так могли записать и мужчину, если документ оформляли на вдову или дочь.

Чаще всего прозвище давали по занятию. Колдун — не обязательно злой маг; в деревнях так называли знахарей, лекарей, людей, знающих заговоры и травы. При каждом княжеском или королевском дворе держали магов и предсказателей — без них не принимали важных решений. Поэтому основатель рода мог быть уважаемым человеком, а не изгоем. В западных говорах, особенно в смоленских и псковских, «колдунами» называют вареники с мясом. Прозвище могли дать искусному повару или любителю этого блюда — такая версия менее известна, но имеет право на существование.

Фамилия Колдунова встречается в центральных и южных регионах России, особенно в Тульской, Рязанской и Воронежской областях. Встречается и однокоренная фамилия Колдунов (без окончания -а), а также редкая форма Колдун — без суффикса, напрямую от прозвища. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -ов/-ев названа самой распространённой для русских фамилий от прозвищ. Никакой мистики в фамилии нет: она хранит память о реальном человеке, его деле или кулинарных предпочтениях.