Фамилия Пухкаев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В отличие от распространённых «профессиональных» или «патронимических» фамилий, она, скорее всего, образована от прозвища. Основа здесь — «пухкай», слово, которое в русских говорах имело несколько значений, но все они связаны с внешностью или характером человека.

Самый прямой и вероятный путь: прозвище Пухкай дали человеку полному, рыхлому, с мягким телосложением, напоминающим пух. В некоторых диалектах «пухкать» означало «дышать тяжело, пыхтеть», что тоже могло закрепиться за тучным или одышливым человеком. Есть и вторая, менее очевидная версия: в говорах «пухкай» — это не только пухлый, но и вспыльчивый, легко «взрывающийся» человек (от глагола «пухнуть» в значении «сердиться, надуваться»). Оба варианта правдоподобны, и без точной записи прозвища в историческом документе выбрать между ними сложно.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе на -ай. Так появилась форма «Пухкаев», буквально означающая «сын Пухкая» или «принадлежащий Пухкаю». Аналогичным образом возникли фамилии Булгаев (от «булгай» — беспокойный человек) или Кудряев. Важно, что это именно русская, а не тюркская или финно-угорская модель, хотя основа «пух» общеславянская.

География фамилии узкая. По данным современных телефонных справочников и баз переписи, Пухкаевы концентрируются в Поволжье, особенно в Чувашии и Татарстане, а также в Нижегородской области. Это наводит на мысль, что прозвище могло бытовать именно в среде местных русских старожилов или обрусевших народов региона, где слово «пухкай» прижилось в местном говоре. Сословно, скорее всего, это крестьянская фамилия: в XIX веке носители встречались среди государственных крестьян, а не дворян или купцов.

С точки зрения словообразования, фамилия Пухкаев стоит в одном ряду с Пуховым, Пухловым и Пухкиным. Но если Пухов прямо указывает на свойство (пух), то Пухкаев через суффикс -ай подчёркивает именно прозвищный, личностный характер — человека так окрестили за конкретную черту, а не просто за материал. Это делает фамилию более «живой» и конкретной в историческом контексте: предок нынешних Пухкаевых был, по всей видимости, заметным в своей среде человеком — либо дородным, либо горячим нравом.