Фамилия Пухкалова образована от мужской формы Пухкалов, а та, в свою очередь, от прозвища или мирского имени Пухкал. Чтобы понять его смысл, нужно разобраться с основой «пух-». В русских говорах слово «пух» имело не только прямое значение (мелкие перья или волоски), но и переносное — так могли назвать очень мягкого, нежного, даже изнеженного человека. Однако есть и другая, более конкретная версия: в диалектах «пухлый» означало «толстый», «рыхлый» или «вздутый». Соответственно, Пухкал — это либо прозвище полного, грузного человека, либо, наоборот, ироничное прозвание субтильного и хрупкого.

Суффикс «-ал» в прозвищах (сравните: «кусала», «писала», «зубоскал») придавал слову оттенок активного действия или характерного признака, часто с экспрессивной, сниженной окраской. То есть Пухкал — не просто «пухлый», а тот, кто заметно выделяется своей пухлостью, либо тот, кто «пухает» (если предположить глагольный корень — например, от «пухать» в значении «дышать тяжело», «пыхтеть»). В любом случае, прозвище было ярким и описательным.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: Пухкал + суффикс принадлежности «-ов», что означает «сын Пухкала». Форма Пухкалова — женская или родительная (в значении «из рода Пухкаловых»). Географически фамилия редкая, но встречается преимущественно в северных и центральных регионах России, особенно в Вологодской, Архангельской и Костромской областях, где диалектная лексика с корнем «пух-» была распространена шире.

В отличие от более частых фамилий на «-ов» (Иванов, Петров), Пухкалов сохраняет редкий суффикс прозвища, что указывает на недворянское, крестьянское или посадское происхождение. Предки носителя фамилии, скорее всего, были людьми из простонародья, получившими уличное прозвище по внешности или характеру, а при переписях и ревизских сказках оно закрепилось за всей семьёй. Однокоренные фамилии — Пухов, Пухлов, Пухляков — встречаются чаще, но Пухкалов стоит особняком из-за редкого словообразовательного варианта.