Фамилия Святодухов — редкий случай, когда в основе лежит не имя или прозвище, а прямое название церковного праздника или посвящения храма. Человек с такой фамилией в первую очередь «привязан» к Сошествию Святого Духа — одному из главных христианских праздников, который в народе часто называли Духовым днём.

Словообразовательная модель здесь прозрачная, но не самая частая. Фамилия образована от прилагательного «святодухов» (то есть относящийся к Святому Духу) с помощью типичного русского суффикса -ов, указывающего на принадлежность: «чей?» — Святодухов. Буквально это означало «сын или потомок того, кто связан со Святым Духом». Чаще всего такую фамилию давали не по личному качеству предка, а по факту его рождения или крещения в Духов день. В крестьянской среде ребёнку, появившемуся на свет на Святой Дух, могли дать фамилию Святодухов уже в качестве «праздничного» прозвания, которое потом закрепилось за всем родом.

Другая, не менее вероятная версия — происхождение от названия храма. Если предок жил при церкви, освящённой в честь Святого Духа (такие храмы называли Святодуховскими), то его могли записать как Святодухова. Это типичная «географическая» фамилия для духовенства и церковнослужителей. В отличие от фамилий на -ский, которые чаще носили выпускники семинарий, форма на -ов говорит о более раннем, бытовом закреплении: поповича или пономаря из прихода называли не по учёному званию, а по месту службы.

Встречается фамилия в основном в центральных и южных регионах России, особенно в тех областях, где были распространены Святодуховские монастыри и приходы — например, на Рязанщине, в Тамбовской и Воронежской губерниях. В украинском и белорусском вариантах она могла звучать как Святодух а с другими окончаниями, но русская форма -ов остаётся преобладающей.

Спорных версий у этой фамилии почти нет: слишком прямое значение основы. Иногда её путают с фамилией Святодуховский, но это разные модели: вторая — искусственная, семинарская, а первая — живая, народная. Если ваш предок носил фамилию Святодухов, с большой вероятностью он был либо крестьянином, родившимся в Духов день, либо выходцем из причта церкви, освящённой в честь Святого Духа.