Фамилия Тяжких — яркий пример «фамилии-прилагательного», застывшей в родительном или предложном падеже множественного числа. Форма на -их (как у Тяжких, Чёрных, Белых) характерна для северных и центральных областей России, особенно для Вологодской, Архангельской, Костромской и Ярославской губерний. В этих краях фамилии не склоняли, а передавали в неизменной форме: «из дома Тяжких», «сын Тяжких». Такая модель образования — одна из древнейших в русской ономастике, она указывает на принадлежность к определённому роду или семье.

Основа фамилии — прилагательное «тяжкий», то есть «тяжёлый, трудный, обременительный». Вряд ли предок носителя фамилии был просто «тяжёлым человеком» в переносном смысле. Скорее всего, прозвище Тяжкой давали человеку, который выполнял тяжёлую физическую работу — молотобойцу, кузнецу, грузчику, бурлаку. В крестьянской среде такие прозвища часто переходили в фамилии без всякой негативной окраски: «тяжкий» означало «сильный, выносливый, способный нести большую ношу». Не исключён и вариант, что прозвище получил человек с непростым, «тяжёлым» характером или тяжёлой судьбой, но в бытовой ономастике ремесленные и физические характеристики встречаются чаще.

Интересно, что фамилия Тяжких стоит в одном ряду с однокоренными, но образованными по другой модели: Тяжков, Тяжкин, Тяжкий. Форма на -их — самая редкая и локальная. Если Тяжковы могли встречаться по всей России, то Тяжких почти наверняка указывают на корни в северных или северо-восточных регионах. В переписных книгах XVII–XVIII веков такие фамилии не фиксировали в центральных уездах, что подтверждает их северное происхождение.

С точки зрения словообразования, фамилия сохранила древнюю основу без суффикса принадлежности (-ов, -ин). Это архаичная конструкция, близкая к прозвищу: «Тяжких» буквально значит «из тех, кто Тяжкие», то есть целый род или семья, названная по одному характерному признаку. В современном русском языке такие фамилии не склоняются, что иногда создаёт трудности при оформлении документов, но для историка фамилий это ценный маркер древности и региональной привязки.