Фамилия Тонкогубова — яркий пример того, как русская фамилия строится на внешнем признаке. Её основа — прозвище Тонкогуб, которое давали человеку с тонкими губами. В крестьянской и посадской среде, где прозвища были точными и часто нелестными, такая характеристика внешности не считалась обидной — скорее, это был способ быстро опознать человека в общине. Модель образования простая: к основе Тонкогуб- добавился суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Тонкогуба). Женская форма Тонкогубова — это вариант для женщины, но исторически фамилия закрепилась в мужском роде как Тонкогубов.

Словообразовательная конструкция здесь необычна: в основе лежит сложное слово из двух корней — «тонк-» (от «тонкий») и «-губ». Это так называемые «говорящие» фамилии, которые в русской ономастике чаще всего возникали из прозвищ, а не из крестильных имён. По словарю Б. Унбегауна, подобные фамилии на -губ (Кривогу́бов, Белогу́бов) относятся к типично русским, образованным от прилагательного с существительным. Интересно, что ударение в фамилии падает на третий слог — Тонкогу́бова, что соответствует ударению в исходном прозвище, а не в слове «тонкий».

Географически фамилия Тонкогубов тяготеет к южнорусским и центральным областям — Курской, Воронежской, Рязанской, где диалектная речь сохраняла полногласие и такие составные прозвища были особенно распространены. Встречается она нечасто, что говорит о локальном бытовании: фамилия могла возникнуть в одном селе или нескольких соседних, а затем разойтись с переселенцами. В отличие от фамилий на -ин (типа Тонкогубин), суффикс -ов здесь указывает на более позднюю фиксацию, когда модель «чей?» вытеснила более древнюю «чей сын?» на -ин.

Версия о том, что Тонкогубов могло быть прозвищем мастера-ювелира или кузнеца, работавшего с тонким металлом («тонкая губа» как метафора инструмента), маловероятна: в говорах слово «губа» в таком значении не зафиксировано. Правдоподобнее всего — чисто внешняя характеристика, без ремесленного подтекста. Социально фамилия не была дворянской: в боярских и княжеских родах такие «простые» прозвища почти не встречались, они оставались уделом крестьян, мещан и однодворцев, пока не закрепились в метриках XIX века.