Фамилия Подветельнов — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса. Здесь мы видим модель -ов, самую распространённую в русских фамилиях, но основа, к которой он прирос, необычна. В основе лежит прозвище или прилагательное «подветельный» — слово, которое сегодня почти исчезло из языка. Чтобы понять его смысл, нужно разобрать его по частям: приставка «под-» и корень «ветел-».

Корень «ветел» (или «ветла») отсылает к иве, вербе, к ветвистому кустарнику. В старых говорах «ветёлка» — это тонкий прут, хворостина, а «ветельник» — место, поросшее ивой. Человек мог получить прозвище Подветельный, если жил «под ветлами» — то есть в низине у реки, где часто растут ивы, или занимался плетением из ивовых прутьев. Приставка «под-» здесь указывает на нахождение внизу, под чем-то, или на подчинённое положение. Второй вариант: прозвище могло означать «тот, кто работает под ветлами» — например, рыбак, ставивший сети в зарослях, или пастух, укрывавший скот в тени.

Словообразовательная модель Подветельнов — это притяжательное прилагательное с суффиксом -ов, отвечающее на вопрос «чей?». Первоначально так называли сына или потомка Подветельного: «Подветельнов» значит «сын Подветельного». Фамилия явно недворянская, скорее крестьянская или мещанская, и географически привязана к центральным и северным областям России, где ива встречается часто. Встречается она редко: по открытым данным, носители сосредоточены в основном в Нижегородской и Костромской областях, а также в Поволжье.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Ветлов, Ветёлкин, Подветкин — показывает, что ветла была продуктивным образом в народной ономастике. Но Подветельнов выделяется своей громоздкой конструкцией: длинная основа с суффиксом -ельн- (как, например, в фамилии Подковырнов) указывает на то, что прозвище было не бытовым, а описательным, возможно, ироничным. В диалектах «подветельный» могло означать и «хилый», «гнущийся как прут» — так могли назвать человека худого или нерешительного. Точной этимологии без письменных источников не установить, но связь с ивой и речным ландшафтом — самая правдоподобная версия.