Фамилия Твердунов в основе своей имеет прозвище Твердун, и почти наверняка оно связано с прилагательным «твердый». Речь идет не о физической твердости, а о твердости характера: стойкий, непоколебимый, верный своим убеждениям, решительный. Так могли назвать человека, который не отступал перед трудностями и умел настоять на своем. Реже Твердуном величали физически крепкого, сильного мужчину, но лингвистически это менее убедительно: прозвища от внутренних качеств в русской традиции встречаются чаще, чем от внешних.

Суффикс -ун в прозвище Твердун — типичный для русской ономастики показатель деятеля: говорун, молчун, бегун. Он придает основе оттенок активного носителя признака. То есть Твердун — это не просто «твердый», а тот, кто постоянно проявляет эту твердость в делах и поступках. Такая словообразовательная модель была продуктивной в XV–XVII веках, когда большинство таких прозвищ и закреплялось за крестьянскими и посадскими родами.

Есть и вторая версия, более локальная. В Гагаринском районе Смоленской области, в составе Самуйловского сельского поселения, существует деревня Твердуново. Выходец из этой деревни вполне мог получить прозвище Твердун — по названию места, откуда пришел. В таком случае фамилия отражает не черту характера, а географию предка. Эта версия имеет право на жизнь, но выглядит менее вероятной для широкого распространения фамилии: если бы корень был только топонимическим, фамилия осталась бы локальной, а она встречается в разных регионах России.

Сама фамилия образована по стандартной патронимической модели: от прозвища Твердун через притяжательное прилагательное «Твердунов сын» к фамилии Твердунов. Такая схема — самая распространенная в русских фамилиях, она закрепилась в XV–XVI веках и к XVIII столетию стала доминирующей. Потомок человека по прозвищу Твердун со временем начал писаться как Твердунов, и это имя рода закрепилось за его семьей.

Однокоренные фамилии — Твердов, Твердохлебов, Твердышев — показывают, что корень «тверд-» в личных именованиях был востребован в разных регионах. Но Твердунов стоит особняком: редкий суффикс -ун делает ее более выразительной и конкретной. Если Твердов мог означать просто «сын Твердого», то Твердунов подразумевает прозвище с активным значением — человека, чья твердость была его главной, определяющей чертой.

Что касается известных носителей, публичных данных о знаменитых Твердуновых мало. Фамилия нечастотная, и это как раз тот случай, когда она сохранилась в основном в крестьянской и сельской среде, не попав в столичные родословные книги. В архивных записях по Смоленской, Тверской и Московской губерниям Твердуновы встречаются с XVIII века, но систематических исследований по этой фамилии не проводилось.