Фамилия Шахтурова образована от прозвища, а не от имени в крестильном календаре. В её основе лежит слово «шахтёр» — человек, работающий в шахте. Однако здесь есть важная языковая деталь: в русских говорах и просторечии XIX века слово «шахтёр» нередко произносили как «шахтур» с утратой безударного «ё» и заменой на «у». Такая фонетическая форма и легла в основу прозвища Шахтур, от которого через суффикс -ов/-ев возникла фамилия Шахтуров, а её женский вариант — Шахтурова.

Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий, означающих принадлежность: «чей?» — Шахтуров, то есть сын или потомок Шахтура. Мужская форма встречается чаще, женская закрепилась в документах при записи женщин и девушек по отцу или мужу.

Прозвище Шахтур могло появиться не только у горняка. В крестьянской среде так могли назвать человека за внешнее сходство с шахтёром — например, вечно испачканного сажей или угольной пылью, либо за тяжелый, «подземный» характер. Не исключено, что в отдельных случаях прозвище давали выходцу из шахтёрского поселка или тому, кто работал на рудниках сезонно.

Географически фамилия Шахтуров (и Шахтурова) тяготеет к регионам, где была развита угледобыча: Донбасс, Урал, Кузбасс. В переписях XIX — начала XX века её носители фиксировались в основном среди горнозаводских крестьян и мещан уральских заводов, а также в южнорусских губерниях.

Редкий вариант с утратой «ё» в корне отличает эту фамилию от более распространённой Шахтёров, которая тоже существует, но встречается реже. Шахтурова — пример того, как устная народная речь закрепила в фамилии произносительную норму, отличную от литературной.