Фамилия Натуральнов — одна из тех, где кажущаяся прозрачность обманчива. На первый взгляд, её основа — прилагательное «натуральный», то есть «естественный, природный». Однако в русской ономастике фамилии напрямую от абстрактных качеств образуются редко. Скорее всего, в основе лежало прозвище или мирское имя Натуральный, которое могло относиться к человеку с определённым складом характера — простому, прямолинейному, без хитростей. Но есть и другая, более прозаичная версия.

В XIX веке слово «натура» в крестьянской и мещанской среде часто означало не только характер, но и товар, продукт, особенно в контексте натурального хозяйства или натурального оброка. Прозвище Натуральный могли дать торговцу или поставщику натуральных продуктов — молока, яиц, мяса, — либо человеку, который взимал оброк натурой, а не деньгами. В этом случае фамилия указывает на род занятий, а не на личное качество.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе прилагательного, образуя притяжательное значение — «сын Натурального». Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Натура́льнов.

Фамилия редкая и географически локализованная. По данным открытых источников, большинство носителей встречается в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской и Ростовской областях. Это косвенно подтверждает версию о связи с сельским хозяйством и натуральным обменом — именно в чернозёмных губерниях такие прозвища были наиболее уместны.

В отличие от фамилий с тем же корнем (Натурин, Натуров), вариант Натуральнов сохранил полную форму прилагательного, что говорит о позднем оформлении — скорее всего, в XIX веке, когда фамилии давали по более сложным, «кабинетным» моделям. Это не дворянская фамилия: в родословных книгах она не встречается, а значит, её носители — выходцы из крестьян или мещан, получившие фамилию при переписях или при освобождении от крепостной зависимости.