Фамилия Пухмарёва — женская форма от Пухмарёв, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель на -ёв указывает на принадлежность: первоначально «сын Пухмаря» или «человек из семьи Пухмаря». Суффикс -ёв (а не -ов) здесь — результат фонетического перехода под ударением: в русских говорах после шипящих и мягких согласных -ов переходит в -ёв. В написании через «ё» фамилия встречается реже, чем через «е» (Пухмарев), но оба варианта законны.

Основа — прозвище Пухмарь. В говорах «пухмарь» означало нечто пухлое, рыхлое, вздутое. В. И. Даль фиксирует слово «пухмарь» как «пухлый, толстый человек» или «нечто, набитое пухом». Прозвище могли дать полному, мягкотелому человеку. Вторая версия — профессиональная: на севере и в Сибири «пухмарить» значило «разрыхлять, взбивать» (например, пух или перо). Пухмарём могли назвать скорняка, работавшего с пухом, или мастера, набивавшего перины и подушки.

Географически фамилия редкая, но встречается в архангельских и вятских записях — в зоне северорусского наречия, где активно бытовали прозвища на -арь (косарь, писарь, пухмарь). Эта модель продуктивна для обозначения лица по действию или свойству. Социально: Пухмарёвы — скорее всего, крестьянский род, возможно, из ремесленников, обслуживавших домашнее хозяйство.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Пухов, Пухлов, Пухтин) показывает, что Пухмарёв — более редкая и конкретная форма, не отвлечённо «пух», а именно прозвище с суффиксом деятеля. Ударение в фамилии — на последний слог: Пухмарёва.