Фамилия Полхлебов — один из редких случаев, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а глагольная форма с ярким бытовым подтекстом. Корень здесь — «пол-» от глагола «полоть» (удалять сорняки), а вторая часть — «хлеб» в родительном падеже. Буквально: тот, кто полет хлеб, то есть очищает хлебное поле от сорной травы. Прозвище Полохлеб, от которого образована фамилия, давали крестьянину, чья работа в страду сводилась к прополке — занятию трудоёмкому и не самому почётному, но необходимому.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: «чей?» — Полхлебов, то есть сын или потомок Полохлеба. В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, здесь сработала мужская основа на твёрдый согласный. Фамилия относится к так называемым «говорящим» прозвищным фамилиям, которые в дореволюционной деревне фиксировали занятие или характерную черту человека.

Географически фамилия редкая. В дореволюционных переписях она встречается преимущественно в центральных чернозёмных губерниях — Тамбовской, Воронежской, Орловской, где хлебопашество было основным промыслом и прополка считалась важным этапом ухода за посевами. В современных справочниках Полхлебовы рассеяны по России, но нигде не образуют плотных гнёзд — это типичная «исчезающая» фамилия, число носителей которой невелико.

Ошибочно связывать фамилию с «полхлеба» (половина хлеба) — такая версия возникает из-за созвучия, но она лишена смысла: прозвище «Полхлеба» могло бы относиться к скупому или голодному человеку, однако в старых актах и словарях подобная форма не зафиксирована. Напротив, глагольные прозвища вроде Полохлеб, Полоумов, Полотебнев — устойчивый тип русской антропонимии, засвидетельствованный ещё в новгородских писцовых книгах XV–XVI веков.

Таким образом, фамилия Полхлебов — живое свидетельство крестьянского труда, где прозвище, данное за конкретную работу, закрепилось в роду. Предки носителей этой фамилии были, скорее всего, рядовыми земледельцами, чья жизнь была неразрывно связана с полем и хлебом.