Фамилия Лихтинова — редкий случай, когда исходное слово почти стерлось из языка, но оставило след в прозвище. В основе лежит «лихтина» — диалектное слово, которое в псковских и тверских говорах означало «неудача, беда, напасть», а иногда и «ссора, перебранка». Человека, с которым постоянно случались неприятности или который сам был источником раздоров, могли прозвать Лихтиной. От этого прозвища и образовалась фамилия через стандартный русский суффикс принадлежности -ов: Лихтинов. Форма Лихтинова — женская или вариант фамилии в родительном падеже, но в бытовом восприятии она закрепилась как самостоятельная.

Модель образования проста и прозрачна: основа «лихтин-» плюс суффикс -ов, указывающий на «сына Лихтины» или «из семьи Лихтиных». Суффикс -ин здесь не подошел бы, потому что слово «лихтина» женского рода, а фамилии на -ов образуются от мужских прозвищ на твердый согласный. Значит, прозвище Лихтина носил мужчина, и оно склонялось как существительное женского рода — обычная практика для русских прозвищ (ср. Шуба, Кривая, Беда).

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Лихти́нова. Это соответствует акцентологической норме для фамилий на -ов от основ с суффиксом -ин-: ср. Костин, Путин — ударение на корне, а не на суффиксе.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России. Псковская и Тверская области — зона бытования слова «лихтина», и именно там стоит искать корни носителей. В других регионах фамилия встречается редко, что подтверждает её диалектное происхождение.

С точки зрения семантики, Лихтинов — «сын неудачника» или «потомок скандалиста». Прозвище не комплиментарное, но в крестьянской среде такие имена давали без злого умысла, часто с долей иронии или как оберег: считалось, что если назвать ребенка «плохим» словом, злые силы обойдут его стороной. Так что за неблагозвучной основой может скрываться вполне обычная история деревенского прозвища, которое со временем стало фамилией.