Фамилия Подувальцева образована от прозвища Подувалец, а оно, в свою очередь, от глагола «подувать». На первый взгляд кажется, что корень «дуть» отсылает к занятию воздушными потоками — например, к работе с кузнечными мехами или стеклодувному ремеслу. Но в русских говорах у слова «подувалец» было и другое, бытовое значение: так в некоторых регионах называли небольшой предмет, которым раздувают огонь в печи, — по сути, приспособление вроде кочерги или специальной трубки. Прозвище могли дать либо мастеру, работающему с огнём и воздухом (кузнецу, стеклодуву), либо человеку с характерной манерой дыхания, либо тому, кто постоянно «подувал» — торопил, понукал других.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Подувальцев — сын или потомок Подувальца. Окончание -а в женском варианте Подувальцева — грамматическая форма, не меняющая смысла основы. Модель образования типична для русских фамилий от прозвищ на -ец: Подувалец → Подувальцев.

География фамилии неширокая, она встречается преимущественно в центральных и южных областях России, особенно в Рязанской и Тамбовской губерниях, где были распространены промыслы, связанные с кузнечным делом. В переписных книгах XVII–XVIII веков можно найти единичные упоминания крестьян и посадских людей с таким прозвищем, но массовой фамилия не стала.

Спорных версий происхождения немного. Иногда Подувальцева пытаются связать с глаголом «подувать» в значении «веять» или «обманывать» (подуть — обмануть), но это маловероятно: прямое значение «раздувать огонь» или «торопить» гораздо логичнее для прозвища ремесленника. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна фамилия не упоминается, что говорит о её редкости. Сравните с однокоренными: Дуванов, Дувальцев — все они восходят к той же основе «дуть», но Подувальцева выделяется приставкой по-, которая указывает на неполноту или направленность действия.

Таким образом, Подувальцева — редкая русская фамилия, скорее всего, от прозвища человека, связанного с огнём и раздуванием, либо от его торопливого или понукающего нрава.