Фамилия Павлухова — яркий пример того, как русская фамилия хранит в себе уменьшительно-ласкательную форму имени. Её основа — каноническое крестильное имя Павел (от латинского paulus — «малый», «небольшой»). Но не прямое, а через производную форму Павлуха, которая в старину была распространённым обиходным вариантом имени в крестьянской и посадской среде. Суффикс -ух(а) придавал имени оттенок фамильярности или принадлежности к просторечию, сродни современным «Петруха» или «Митруха».

Словообразовательная модель проста и типична для восточнославянских фамилий: к основе прозвища Павлуха добавили притяжательный суффикс -ов, а окончание -а указывает на женскую линию рода. Изначально Павлухов — это «сын Павлухи», то есть потомок человека, которого в быту звали не полным именем, а именно так. Мужской вариант фамилии — Павлухов, женский — Павлухова.

Географически фамилия тяготеет к южным и центральным регионам России. По данным переписей и архивов, наибольшая концентрация носителей традиционно фиксируется в Тульской, Рязанской, Липецкой и Воронежской областях. Это неудивительно: в этих краях уменьшительные формы на -уха были особенно живучи вплоть до XIX века. Встречается фамилия и на Украине, где могла записываться как Павлухова (через «о» в суффиксе) — это фонетический вариант, возникший под влиянием местного произношения.

Интересно, что фамилия Павлухова стоит в одном ряду с такими однокоренными, как Павлушин, Павлухин, Павлуцкий. Все они образованы от разных уменьшительных форм имени Павел, но суффикс -ух(а) — один из самых редких в этой группе. Если Павловы и Павленковы встречаются повсеместно, то Павлуховы — фамилия более локальная, сохранившая архаичный оттенок деревенского прозвища. Никакого особого сословного статуса она не несла: её носители, скорее всего, были крестьянами или однодворцами, а в редких случаях — духовенством, где тоже любили бытовые варианты имени для различения многочисленных Павлов в приходе.