Фамилия Кухтаев образована от прозвища или мирского имени Кухтай. В её основе лежит слово «кухта» — так в ряде русских говоров (особенно пермских, вятских, сибирских) называли иней, снег на ветвях, а также туман. Значение, скорее всего, метафорическое: Кухтаем могли прозвать человека со светлыми, будто припорошёнными инеем волосами, либо родившегося в морозный туманный день. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным глаголом «кухтаться» — кутаться, одеваться не по погоде, что дало бы прозвище нерасторопному или зябкому человеку.

Фамилия построена по продуктивной модели на -аев. Суффикс -ай в прозвищах (Кухтай, Молчай, Болтай) характерен для севернорусской и сибирской традиции, где он придавал имени оттенок просторечности или ласкательности. Со временем эти прозвища оформлялись патронимическим суффиксом -ев (после мягкого согласного и й): Кухтай → сын Кухтая → Кухтаев. Ударение, как правило, падает на последний слог — Кухта́ев, хотя в некоторых говорах допустимо Ку́хтаев.

С географической точки зрения фамилия редкая и локальная. По данным открытых источников, наибольшая концентрация носителей фиксируется в Пермском крае, Кировской области и на Урале. Это совпадает с ареалом распространения диалектного слова «кухта». В центральных и южных регионах России фамилия почти не встречается.

В сословном отношении Кухтаевы, скорее всего, происходят из государственных крестьян или однодворцев. Дворянских родов с такой фамилией нет в гербовниках, а значит, предки были людьми податных сословий, жившими в северных и уральских деревнях. Фамилия не получила широкого распространения и не попала в массовые справочники — её носители до сих пор остаются немногочисленной, но стойкой региональной группой.