Фамилия Пыхачёва — женская форма, а её мужской вариант Пыхачёв образован по древней и продуктивной модели: прозвище или имя Пыхан, Пыхач, Пыхало плюс притяжательный суффикс -ев. Основа здесь — глагол «пыхать», то есть «дышать с усилием, тяжело, пылать жаром, выдыхать струю воздуха». В русских говорах слово «пыхач» означало «человека, который пыхтит, тяжело дышит», а иногда и «задиру, горячего, вспыльчивого человека». Таким образом, прозвище Пыхач могли дать либо человеку с заметной одышкой, либо тому, кто легко воспламенялся гневом, «пылал» в споре.

Вероятнее всего, фамилия возникла в среде крестьян или посадских людей, где прозвища по физическим особенностям или характеру были особенно распространены. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Пыхача». В отличие от фамилий на -ин, которые часто образовывались от основ на -а/-я, форма на -ев типична для мужских прозвищ с окончанием на твёрдый согласный или шипящий.

В ономастике есть параллели: фамилия Пыхачёв встречается в документах XVII века, например, в переписных книгах по Вятке и Перми Великой, что может указывать на севернорусские или уральские корни рода. Впрочем, «пыхать» — общеславянский корень, и носители фамилии могли появиться в разных регионах независимо.

Интересная деталь: слово «пыхать» в некоторых диалектах имело и значение «быстро идти, спешить». Поэтому не исключено, что прозвище Пыхач закреплялось за торопыгой или ходоком, который передвигался быстро, с пыхтением. Сегодня фамилия Пыхачёва встречается нечасто, но её прозрачная внутренняя форма позволяет довольно уверенно реконструировать характер или внешность предка — человека с горячим нравом или тяжёлым дыханием.