Фамилия Петруханова образована от мужского имени Петрухан. Это разговорная, народная форма крестильного имени Пётр (от греческого «петрос» — камень). В русской ономастике суффикс -ухан (-ух) встречается нечасто: он придаёт имени оттенок просторечия или фамильярности, иногда — ласкательности, хотя чаще звучит грубовато. Сравните: Ванюха от Иван, Митюха от Дмитрий, Валюха от Валентин. Петрухан, соответственно, означало «Пётр», но в обиходной, деревенской форме.

Суффикс -ов в окончании фамилии указывает на принадлежность: Петруханова — это «дочь или жена Петрухана». В женском роде фамилия закрепилась, если носительница — женщина. Мужской вариант, Петруханов, встречается реже, но по происхождению они идентичны. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от неканонических форм имён: сначала прозвище или уличное имя Петрухан, потом — отчество «чей сын?» — Петруханов.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне с именем Петрухан, например, в Вологодском уезде. Это не дворянская, а крестьянская или посадская фамилия: простые люди часто носили уменьшительные и прозвищные формы имён, которые потом переходили в фамилии.

Интересная деталь: в некоторых говорах слово «петрухан» могло быть прозвищем, связанным с птицей петухом (через чередование «т» и «х»), но это менее вероятно. Основная версия — от имени Пётр — надёжнее, потому что цепочка «Пётр — Петруха — Петрухан» подтверждается диалектными словарями и реальными записями в метрических книгах XIX века. Фамилия редкая, не массовая, и её носители, скорее всего, происходят из одной локальной группы, где имя Петрухан было в ходу.