Фамилия Плодовитова — женская форма от Плодовитов, а та, в свою очередь, образована от прозвища Плодовит. В основе лежит прилагательное «плодовитый» — то есть плодоносный, урожайный, способный приносить много плодов. В прямом смысле так говорили о земле, саде или скотине, а в переносном — о человеке, у которого много детей, либо о том, чьи труды приносят обильные результаты.

Словообразовательная модель здесь прозрачна, но не самая частая: суффикс -овит- (Плодовит-ов) в русских фамилиях встречается реже, чем простой -ов. Этот суффикс обычно прилагательных, а не прозвищ, но в фамилии он закрепился. Если бы прозвище звучало как Плодовый, мы бы получили Плодов, но здесь подчёркнута именно характеристика — «обильный», «полный плодов». Ближайшие аналоги — Здоровит, Скороспелов, Богатов.

Скорее всего, первый носитель прозвища Плодовит был крестьянином или земледельцем, у которого хорошо родило поле, или же многодетным отцом. В крестьянской среде такие прозвища давали без злого умысла — как констатацию факта. Второй вариант: прозвище могло закрепиться за человеком, который торговал фруктами или садовыми культурами, но это менее вероятно, потому что «плодовитый» — качественная, а не профессиональная характеристика.

По географии фамилия редкая. В дореволюционных списках и современных базах она почти не встречается; её нет в числе распространённых фамилий Центральной России. Возможно, она локальна — бытовала в одном-двух уездах и не дала массового распространения. Встречаются единичные записи в южнорусских губерниях, где слово «плодовитый» в речи употреблялось активнее.

Однокоренные фамилии — Плодов, Плодовитый, Плодородов — тоже редки. Все они держатся на одной смысловой оси: плод, урожай, изобилие. Плодовитова среди них стоит особняком из-за суффикса, который сразу указывает на качество, а не на принадлежность отцу или местности.