Фамилия Пухнарева — женская форма фамилии Пухнарев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или профессией. Основа фамилии — слово «пухнарь», которое в русских говорах имело конкретное значение: так называли торговца пухом, пером, а иногда и мастера, обрабатывающего пух и перо для подушек, перин или одежды. В словаре В. И. Даля слово «пухнарь» не зафиксировано, но однокоренные «пух», «пуховый» и «пуховик» (торговец пухом) хорошо известны. Таким образом, Пухнарев — это потомок человека, чей род занятий был связан с добычей, продажей или обработкой пуха.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе «Пухнарь» добавился притяжательный суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Пухнарев). Такая модель характерна для фамилий, возникших из прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или -рь. Интересно, что суффикс -арь в слове «пухнарь» — это активный словообразовательный элемент, обозначающий лицо по роду деятельности (сравните: бондарь, пекарь, звонарь). Поэтому фамилия Пухнарев почти наверняка профессиональная, а не отвлечённо-прозвищная.

Географически фамилия редкая и не массовая. Встречается преимущественно в южнорусских и центральных областях, где было развито птицеводство и домашнее производство перин и подушек. В дореволюционных переписях и метрических книгах носители фамилии Пухнарев фиксируются в Тамбовской, Рязанской и Воронежской губерниях. Сословная принадлежность, скорее всего, мещанская или крестьянская: торговля пухом и пером была ремеслом, не требовавшим цеховой организации, и им занимались как сельские жители, так и городские мелкие торговцы.

Спорных версий происхождения немного. Можно было бы предположить связь с диалектным словом «пухнарь» в значении «толстяк, пухлый человек», но это менее вероятно: прозвища по внешности обычно образовывались от прилагательных (Пухлый, Пухов) или существительных с уменьшительными суффиксами (Пухлик). Суффикс -арь устойчиво указывает на деятеля, а не на качество. Поэтому профессиональная версия — основная и наиболее обоснованная.