Фамилия Пахтова — женская форма фамилии Пахтов. В основе её лежит слово «пахта» — так в русских говорах называли пахтанье, то есть обезжиренные сливки или сыворотку, остающуюся после сбивания масла. Человек мог получить прозвище Пахта за любовь к этому продукту, за бледный, «молочный» цвет лица или за то, что постоянно возился с молочными продуктами. Прямой связи с ремеслом здесь меньше, чем с бытовой характеристикой: пахту не столько производили, сколько употребляли в пищу, особенно в пост и в бедных семьях.

Фамилия образована по самой распространённой модели — с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: Пахтов — сын или потомок Пахты. Ударение в исходном прозвище, скорее всего, падало на первый слог, и фамилия его сохранила: Па́хтова. Встречается она преимущественно в центральных и северных областях России, где молочное хозяйство было основой крестьянского быта — в Вологодской, Ярославской, Костромской губерниях. В южных регионах, где молочное животноводство играло меньшую роль, фамилия редка.

Интересно, что у фамилии Пахтов есть омонимичный, но более редкий вариант происхождения: от тюркского имени Пахта (хлопок). Однако для русской фамилии эта версия маловероятна — в словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) основа «пахта» последовательно связывается с молочной терминологией. Сравните с однокоренными фамилиями Пахтин, Пахтусов — они все держатся вокруг одного корня, но с разными суффиксами, что типично для русской ономастики.