Фамилия Тихоноа — редкий случай, когда написание подсказывает, что перед нами не стандартная русская фамилия, а её искажённый или диалектный вариант. В русском языке суффикс -ов образует подавляющее большинство фамилий, и логично предположить, что исходная форма — Тихонов. Написание «Тихоноа» могло возникнуть из-за акающего произношения (когда «о» в безударном положении звучит как «а») и последующей ошибки при записи в документах. Если же это сознательное написание, то оно может указывать на нерусское происхождение носителя: например, в болгарском или сербском языке фамилии на -ов тоже распространены, но там возможны иные орфографические нормы.

Основа фамилии — каноническое мужское имя Тихон. В переводе с греческого «tychon» означает «удачливый», «счастливый». В святцах это имя связано с несколькими святыми, самый известный из которых — патриарх Московский и всея Руси Тихон (XX век). Однако в народной среде имя Тихон часто воспринимали как производное от слова «тихий», поэтому его могли давать спокойным, неконфликтным детям.

Фамилия Тихонов (и её вариант Тихоноа) относится к самой массовой категории русских фамилий — «патронимическим», то есть образованным от имени отца. Тихонов буквально значит «сын Тихона». Такая модель закрепилась в XV–XVII веках, сначала у знати, а затем и у крестьян после отмены крепостного права.

Географически фамилия Тихонов распространена повсеместно, а вот форма Тихоноа, скорее всего, привязана к конкретному региону с сильным аканьем — например, к южнорусским областям (Рязанская, Тамбовская, Воронежская губернии) или к территориям, где документы велись малограмотными писарями. Встречается она крайне редко, поэтому носитель такой фамилии с высокой вероятностью может проследить свою родословную до одной конкретной ветви, где закрепилась эта орфографическая особенность.

Сословного барьера у фамилии Тихонов не было: её носили и крестьяне, и мещане, и купцы, и священники. Тихон — имя нередкое в духовенстве, поэтому среди носителей фамилии много потомственных церковнослужителей. Однако форма Тихоноа в официальных метрических книгах — скорее признак низкого уровня грамотности писавшего, чем указание на социальный статус семьи.