Фамилия Петрухнов — одна из тех, где корень лежит на поверхности, но суффикс заставляет задуматься. В основе лежит имя Пётр, точнее, его разговорная форма Петруха. В русской ономастике Петруха — не просто уменьшительное, а бытовое, обиходное имя, широко распространённое в крестьянской и городской среде. От него и пошла фамилия, но с редкой морфологической особенностью.

Большинство фамилий от Петра образуются по стандартной модели: Петров (от полного имени), Петрушин, Петрухин (от Петруша, Петруха). Петрухнов же использует суффикс -ов, присоединённый к основе «Петрухн-». Здесь произошло стяжение: полная форма притяжательного прилагательного звучала бы как «Петрухин» (чей? — Петрухин сын), но в некоторых говорах, особенно в северных и центральных русских диалектах, отчество могли образовывать через наращение -н-: Петруха → Петрухна → Петрухнов. По сути, это вариант фамилии Петрухин, но с утяжелённой, более архаичной конструкцией.

Географически Петрухновы чаще встречаются в Псковской, Новгородской и Тверской областях — именно там отчества на -хнов были особенно живучи. В писцовых книгах XV–XVI веков встречаются записи вроде «Ивашко Петрухнов» — то есть крестьянин, чей отец носил прозвище или некалендарное имя Петруха. При этом фамилия могла закрепиться и за потомками человека по имени Петрухан — ещё одна разговорная форма от Петра, где -ан даёт дополнительный оттенок просторечия.

Социально фамилия почти наверняка крестьянская или посадская. Дворянских родов Петрухновых не зафиксировано — нет герба, нет записей в родословных книгах. Это не делает фамилию менее интересной, наоборот: она чётко маркирует происхождение из среды, где имя Пётр было одним из самых частых, а местная речевая традиция сохранила необычный способ образования отчества.