Фамилия Репяхов — один из тех случаев, когда за основу взято не имя, не профессия, а растение, причём не самое благородное. В русских говорах «репях» — это репейник, лопух, цепкое сорное растение с колючими корзинками. Прозвище Репях могли дать человеку навязчивому, приставучему, либо тому, кто, как лопух, цеплялся к людям или, наоборот, был простоват и неотвязен, как сорная трава.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность, то есть Репяхов — сын Репяха. Фамилия образована напрямую от прозвища, без промежуточных уменьшительных форм (вроде Репяшок), что говорит о её относительной древности — прозвище закрепилось как родовое имя в XV–XVII веках, когда такие «растительные» прозвища были в ходу.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским областям, где слово «репях» было особенно распространено. Встречается она и в казачьих регионах — на Дону и Кубани, где прозвища по характеру или внешности давали часто. Родственные фамилии — Репяхин, Репьёв, Репников — все они от одного корня, но Репяхов стоит особняком из-за редкой основы: не «репей» или «репка», а именно «репях», что фиксирует диалектную черту.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные «растительные» фамилии отмечены как характерные для крестьянской среды, где прозвища часто брали от окружающей природы. Никакой знатной родословной у Репяховых, скорее всего, нет — это фамилия земледельца или ремесленника, жившего рядом с полем, где лопух был обычным соседом.