Фамилия Пихоя звучит необычно для русского уха, и это не случайно. Она имеет не славянское, а финно-угорское происхождение и напрямую связана с географией Урала. Основа фамилии — топоним Пихоя, название реки в Свердловской области, левого притока Тавды. В языке манси (одного из коренных народов региона) это слово означает «священная река» или «река с идолом» — от «пых» (идол, божество) и «я» (река). Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, получил её по месту жительства: он был выходцем с берегов реки Пихоя или из одноимённого поселения.

Суффикс -а в конце указывает на то, что фамилия застыла в форме, типичной для коми-пермяцких и мансийских фамилий, где окончание -а не является русским падежным окончанием, а частью исконной основы. В русскую традицию такие фамилии вошли без изменений, в отличие от большинства «географических» русских фамилий, которые обычно оформлялись суффиксами -ов/-ев или -ин. Поэтому Пихоя — это не усечённая форма вроде Пихоев, а прямой перенос названия.

Встречается фамилия преимущественно на Урале и в Западной Сибири, в зоне расселения манси и коми. Варианты написания редки, но возможна замена «о» на «а» в безударном положении — Пихaя, хотя это искажает исходное звучание. Родственные фамилии по той же модели — Уфа, Сылва, Вишера, но они гораздо менее распространены. Социально фамилия Пихоя не была дворянской или купеческой: её предки — вероятно, крестьяне, охотники или рыбаки из притаёжных деревень.

Единственная распространённая версия, которую стоит отбросить, — попытка связать фамилию с греческим «пихо» (сосна) или с русским глаголом «пихать». Эти гипотезы не выдерживают критики: ни один из этих корней не даёт естественного суффикса -оя, а география бытования фамилии однозначно указывает на уральский субстрат.