Фамилия Колодезников — одна из тех, что прямо указывает на занятие предка. В её основе лежит прозвище Колодезник, которое давали человеку, имевшему отношение к колодцам. Слово «колодезь» (устаревшая форма современного «колодец») означало сооружение для добычи ключевой воды. Поэтому Колодезником могли назвать мастера, который рыл и обустраивал колодцы, или же хозяина, владевшего таким источником в засушливой местности — в те времена колодец был ценным и заметным объектом.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ник- (Колодезник) указывает на лицо по роду занятий или свойству, а затем стандартный русский суффикс -ов- оформил фамилию — «сын Колодезника». Такая модель типична для фамилий, возникших из профессиональных прозвищ в северных и центральных губерниях России, где колодцы играли важную роль в быту. В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я, вариант Колодезников закрепился именно через мужскую форму прозвища.

В ономастике эта фамилия стоит в одном ряду с Колодезным, Колодцевым и более редким Колодезниковым. Разница в суффиксах отражает региональные или сословные особенности: в южнорусских областях чаще встречаются фамилии на -ев (Колодцев), а на севере и в Сибири — на -ов. Поскольку слово «колодезь» уже в XIX веке считалось устаревшим, фамилия Колодезников хорошо сохранила архаичную форму, что делает её своеобразным лингвистическим маркером: носитель происходит из мест, где старую лексику не вытеснили новые говоры.

Спорных версий происхождения практически нет — корень слишком ясный. Иногда пытаются связать фамилию с топонимом Колодезное (такие сёла есть в Воронежской и Липецкой областях), но это вторичная гипотеза: скорее село назвали по колодцам, а не наоборот. Прозвище Колодезник первично, и именно от него пошли и фамилия, и, возможно, названия поселений.