Фамилия Прохонова — женская форма фамилии Прохонов, и её происхождение напрямую связано с мужским именем или прозвищем Прохон. В отличие от более распространённых Прохоровых (от имени Прохор), Прохоновы встречаются значительно реже, и корень здесь другой.

Скорее всего, в основе лежит неканоническое имя Прохон — вариант имени Прохор, но с народной переделкой, где суффикс -он указывал на уменьшительно-ласкательную или просторечную форму. В русских говорах, особенно в северных и центральных губерниях, существовала традиция усекать церковные имена: Прокофий превращался в Проню, а Прохор — в Прохона. Фамилия образована по стандартной модели «имя + -ов/-ев», то есть «сын Прохона». Такие фамилии массово закреплялись за крестьянами и посадскими людьми после отмены крепостного права, когда нужно было дать фамилию каждому двору.

Есть и другая, менее вероятная версия: от прозвища Прохон, связанного с глаголом «прохать» (в диалектах — просить, клянчить) или «прохондать» (устаревшее — носиться, шататься). В таком случае прозвище мог получить либо нищий, либо непоседливый человек. Однако первая версия — от имени — выглядит убедительнее, так как суффикс -он в русской антропонимии чаще указывает на личное имя, а не на прозвище от действия.

Географически фамилия Прохонова тяготеет к Центральной России и Поволжью. Встречается она в архивных записях XIX века среди мещан и крестьян Владимирской, Костромской и Нижегородской губерний. В советское время носители фамилии расселились шире, но концентрация остаётся в этих регионах. Ударение в фамилии, судя по традиции, падает на второй слог — Прохо́нова.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Прохоров, Прохоренко, Прохорчук — показывает, что Прохонов стоит особняком: это не патроним от полного имени, а именно от просторечной формы, что говорит о недворянском, крестьянском происхождении. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в низших сословиях.