Фамилия Суходубов — один из тех случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не требует расшифровки. Она образована от двух корней: «сух-» (сухой) и «дуб-» (дуб). Самая прямая версия: так могли прозвать человека сухого телосложения, жилистого и крепкого, как засохшее дерево. Однако в русских говорах «суходубом» называли и определённый вид дуба — дерево, растущее на сухих возвышенных местах, в отличие от дубов в низинах, у воды. Тогда прозвище могло относиться к человеку, жившему рядом с таким лесом или владевшему таким участком.

Модель образования типична для центра России: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — сын Суходуба). Фамилия недвусмысленно русская, без тюркских или финно-угорских примесей. Интересно, что в отличие от фамилий Суханов или Сухов, где корень «сух-» чаще всего описывает худобу, здесь второй корень конкретизирует образ: не просто сухой, а именно «сухой дуб» — образ прочный, даже грубоватый. Б. Унбегаун в своём словаре относит такие образования к числу «растительных» прозвищ, которые могли даваться по внешнему сходству или по месту жительства.

Встречается фамилия преимущественно в южнорусских и центральных областях — там, где дубравы были обычным ландшафтом: Курская, Орловская, Воронежская, Тульская губернии. В некоторых говорах «суходубом» называли не только дерево, но и упрямого, несговорчивого человека — «крепкий, как дуб, и сухой характером». Возможно, в разных сёлах фамилия возникла независимо, что объясняет её невысокую, но устойчивую распространённость.

В дворянских родословных книгах Суходубовы не значатся — скорее всего, это фамилия крестьянская или однодворческая. Однодворцы, жившие на южных рубежах, часто носили фамилии, образованные от прозвищ по природным признакам, и Суходубов вписывается в этот ряд. Если искать однокоренные параллели, то стоит вспомнить фамилию Суходольский — но та образована от названия местности, а Суходубов прямо указывает на конкретный объект или свойство человека.