В основе фамилии Попельнюхов лежит русское церковнославянское слово «попел». Скорее всего, фамилия образована от прозвища Попельнюх, данного погорельцу, то есть человеку, потерявшему дом, оставшемуся на пустом месте, на пепелище. Однокоренную фамилию носил персонаж восточнославянской сказки Иван Попялов, который получил свою фамилию после того, как двенадцать лет пролежал в пепле, а затем совершил подвиг, убив змея, тем самым обратив в пепел его самого. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Попельнюх, со временем получил фамилию Попельнюхов.