Фамилия Попыхова — женская форма фамилии Попыхов, которая образована от прозвища или мирского имени Попых. Разбирать её логичнее всего с глагольной основы «попыхивать» — то есть дышать часто и с усилием, пыхтеть, запыхаться. В русских говорах слово «попых» имело несколько значений: так называли и того, кто тяжело дышит после работы или бега, и вспыльчивого, горячего человека, который «пыхтит» от гнева. В некоторых областях «попыхом» могли окрестить суетливого, торопливого крестьянина, который всё делал наспех, задыхаясь.

Суффикс -ов указывает на типичную для центральной России модель образования фамилий от прозвищ, оканчивающихся на твёрдый согласный. Попыхов — значит «сын Попыха» или «из семьи Попыха». Окончание -а в женской форме просто указывает на принадлежность к роду: жена или дочь Попыхова.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям — встречается в Воронежской, Тамбовской, Саратовской губерниях, где слово «попых» бытовало в живой речи. В документах XVII–XVIII веков попадаются крестьяне и однодворцы с таким прозвищем, что говорит о недворянском происхождении: предки Попыховых, скорее всего, были вольными хлебопашцами или государственными крестьянами.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Пыхов, Пыхтин, Запыхов — подтверждает, что все они связаны с одним семантическим гнездом: физическим действием или чертой характера. При этом Попыхов выделяется приставкой по-, которая в русских прозвищах часто усиливала значение (ср. Поспелов — от «поспешный»). Таким образом, фамилия Попыхова несёт в себе портрет предка: скорее всего, человека порывистого, нетерпеливого или просто склонного к одышке от тяжёлого труда.