Фамилия Шпулёва — женская форма, а её носительница, скорее всего, происходит из семьи, где предок носил прозвище Шпуль. Сама фамилия образована по простой и распространённой модели: к основе «шпул-» добавили суффикс -ев, который указывает на принадлежность («чей?» — Шпулёв). Ударение в фамилии, судя по написанию, падает на последний слог: Шпулёва.

Корень здесь — «шпуль», который напрямую связан со словом «шпуля» (или «шпулька»). В русских говорах так называли катушку для ниток, втулку или небольшой цилиндр, на который наматывают пряжу. Это типичная деталь ткацкого или прядильного дела. Поэтому самая прямая версия: прозвище Шпуль получил человек, имевший отношение к текстильному производству — прядильщик, ткач, торговец нитками или мастер, делавший сами шпули. В среде ремесленников такие прозвища по инструменту или предмету труда давали часто.

Менее распространённая версия связывает фамилию с диалектным глаголом «шпулять» — то есть бросать, кидать или быстро делать что-то. В этом случае прозвище могло характеризовать человека суетливого или, наоборот, ловкого, меткого. Однако эта гипотеза слабее, так как глагол встречается реже, чем название предмета, а прозвища по ремеслу для фамилий на -ев куда типичнее.

Фамилия Шпулёв — довольно редкая. Встречается она преимущественно в центральных и северных регионах России, где исторически было развито льноводство и домашнее ткачество. В словарях фамилий, например у Б. Унбегауна, подобные образования от названий мелких деталей ремесла разбираются как характерные для крестьянской и посадской среды. Сословно предки Шпулёвых, вероятнее всего, были крестьянами или ремесленниками, а не дворянами, так как фамилии от названий инструментов в высших сословиях почти не встречаются.

Интересно, что фамилия сохранила старую форму суффикса -ев, а не -ов, хотя основа заканчивается на твёрдый согласный. Это может указывать на то, что в местном говоре слово «шпуль» произносили как «шпуль» с мягким знаком, или на то, что фамилия фиксировалась ещё до того, как орфографические нормы окончательно закрепили -ов после твёрдых согласных.