Фамилия Шпатова звучит как женский вариант, но в русской традиции фамилии на -ов/-ев склоняются по роду, и мужская форма здесь — Шпатов. Основа та же, и разбирать её удобнее в мужском варианте: Шпатов.

Корень здесь — «шпат». Это слово имеет несколько значений, и от того, какое из них легло в основу прозвища, зависит вся история фамилии.

Самое прямолинейное объяснение — прозвище по профессии или месту жительства. В горном деле и геологии «шпат» — общее название группы минералов (полевой шпат, плавиковый шпат, известковый шпат). Человека, работавшего на рудниках, камнерезном производстве или жившего в местности, богатой этими породами, могли прозвать Шпатом. Фамилия Шпатовы встречается на Урале и в Сибири, где добыча руды и самоцветов была основным промыслом.

Другой, не менее вероятный вариант — диалектный. В некоторых русских говорах «шпат» или «шпаток» — это название небольшой птицы, скворца или щегла. Прозвище могли дать за говорливость, пёструю одежду или маленький рост. В этом случае фамилия оказывается в одном ряду с Сорокиными, Воробьёвыми, Соловьёвыми.

Есть и третья версия, связанная с немецким словом Spaten (лопата, заступ). Немецкие колонисты, переселявшиеся в Россию при Екатерине II, привозили с собой фамилии, образованные от орудий труда. Шпатов мог быть потомком немца-землекопа или строителя, чью фамилию русифицировали, заменив окончание на русский лад. В пользу этой гипотезы говорит то, что фамилия Шпатов встречается в Поволжье и в южных губерниях, где были немецкие поселения.

Модель образования проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — сын Шпата). Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская, что подтверждается её отсутствием в родословных книгах древних родов.

Однокоренные фамилии — Шпатовский, Шпаткин — редки и, скорее всего, образованы от тех же основ. В целом, Шпатова — пример того, как за простым на первый взгляд корнем может скрываться и профессия горняка, и прозвище по птице, и следы немецкой колонизации.