Фамилия Матухова — женская форма фамилии Матухов. Её основа восходит к просторечной форме крестильного имени Матфей (в русском обиходе — Матвей). В народной речи имя Матвей нередко звучало как Матух, Матуха — с характерным для разговорного уклада сокращением и смягчением. От этой формы и образована фамилия при помощи патронимического суффикса -ов, указывающего на принадлежность: «чей?» — Матухов, то есть сын или потомок Матуха.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с прозвищем Матуха. В южнорусских и украинских говорах «матуха» могло означать мать, матушку, иногда — женщину, которая занималась воспитанием чужих детей (кормилицу, няню). Однако для фамилии с суффиксом -ов (а не -ин) такая основа встречается реже: обычно фамилии от женских прозвищ строятся через суффикс -ин (Матухин). Поэтому основной и более правдоподобной остаётся версия от имени Матвей.

Фамилия Матухов (и Матухова) — нечастая. Она бытует преимущественно в центральных и южных областях России, а также среди потомков переселенцев на Урале и в Сибири. Встречаются варианты написания с одной «т» — Матухов, что ещё раз указывает на разговорное произношение имени.

С точки зрения словообразовательной модели, это типичная русская фамилия второй половины XVII — XVIII века, когда массово закреплялись отчества в качестве родовых имён. Носительница фамилии Матухова может с высокой долей вероятности считать своим предком человека по имени Матвей, которого в быту звали Матухом.