Фамилия Святодух — один из самых ярких примеров русской «говорящей» фамилии, образованной от христианского понятия. Её основа — словосочетание «Святой Дух», третья ипостась Троицы в православии. В отличие от фамилий, произведённых от канонических имён (Иванов, Петров), Святодух напрямую отсылает к богословскому термину. Это сразу указывает на то, что фамилия не могла возникнуть в крестьянской среде стихийно — слишком специфична основа.

Скорее всего, фамилию давали в духовных училищах и семинариях. В XVIII–XIX веках существовала практика «искусственных» фамилий для будущих священников: их награждали возвышенными, церковнославянскими прозвищами, чтобы подчеркнуть принадлежность к клиру. Святодух — типичная семинарская фамилия, как Рождественский, Успенский или Богоявленский. Однако есть важное отличие: в ней нет суффикса -ский, характерного для большинства таких фамилий. Окончание -ов (Святодухов) или нулевое (Святодух) могло указывать на более позднее упрощение или на то, что фамилию зафиксировали в форме прозвища, а не в «учёном» варианте.

Встречаются и альтернативные версии, хотя они менее убедительны. Например, фамилия могла возникнуть как прозвище набожного или, наоборот, лицемерного человека, который постоянно поминал Святого Духа. Но в таком случае мы бы ожидали большего разнообразия форм (Святодушников, Святодуховский) и более широкой географии. Семинарское происхождение подтверждается и тем, что фамилия редкая и встречается в основном в центральных губерниях России, где были духовные школы.

По суффиксу определить сословие сложно: -ов указывает на типичную модель «чей?», но в данном случае это не отчество, а прямое притяжательное прилагательное от сложного слова. Фамилия Святодух (без окончания) могла сохраниться в южнорусских говорах, где была распространена «голая» основа без суффикса. Носитель такой фамилии почти наверняка происходил из семьи священнослужителей, и его предок получил это имя при поступлении в семинарию как символ чистоты и служения.