Фамилия Козодубова — женская форма мужской фамилии Козодубов. Её основа — составное прозвище Козодуб, которое в старину могли дать человеку, занимавшемуся дублением козьих шкур. Второй корень «дуб» здесь не имеет отношения к дереву: в ремесленном деле «дубить» означало обрабатывать кожу специальным раствором (дубителем), делая её мягкой и пригодной для шитья. Таким образом, Козодуб — это кожевник, специализировавшийся именно на козлиной коже, которая ценилась за прочность и гибкость.

Модель образования фамилии типична для восточнославянского ономастикона: суффикс -ов (в женском роде -ова) присоединялся к прозвищу отца. В документах XVII–XVIII веков фамилии с таким корнем встречаются в южнорусских и украинских землях, где кожевенное дело было особенно развито. В частности, в реестрах Войска Запорожского есть упоминания козаков с прозвищем Козодуб — это указывает на то, что прозвище могло закрепиться не только за ремесленником, но и за человеком, получившим его по наследству.

С точки зрения словообразования, фамилия Козодубова стоит в ряду других «профессиональных» фамилий, таких как Кожемяка, Скорняков, Сыромятников. Однако в отличие от них, Козодубов имеет более узкую специализацию: не просто кожевник, а мастер по козьей коже. Эта деталь позволяет предположить, что предок носительницы фамилии жил в местности, где разводили коз, — например, в степных районах Украины или юга России.

Встречается и другая, менее вероятная версия происхождения: от прозвища Козодуб, которое могли дать человеку с грубым, «дубовым» голосом (козлогласому). Но эта гипотеза не подкрепляется ни историческими источниками, ни частотностью таких прозвищ. Основная версия — ремесленная — остаётся наиболее убедительной, поскольку фамилия органично вписывается в группу названий по занятию, которые составляют значительный пласт русских фамилий.

Географически фамилия Козодубов (и её женская форма) распространена неравномерно. По данным современных телефонных справочников и баз адресов, наибольшая концентрация носителей — в Воронежской и Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это косвенно подтверждает связь с казачьими территориями, где кожевенное ремесло было востребовано для изготовления сбруи, обуви и бурдюков.