Фамилия Уденцова — женская форма фамилии Уденцов, и её происхождение связано с редкой словообразовательной моделью. В русских фамилиях суффикс -ов/-ев самый распространённый, но основа «Уденц-» встречается нечасто, что сразу указывает на нестандартный путь возникновения.

Скорее всего, в основе фамилии лежит прозвище или мирское имя Уденец. Оно могло образоваться от слова «уд» — в древнерусском языке так называли часть тела, конечность, а в переносном смысле — члена семьи или рода. Суффикс -ец в таких прозвищах часто придавал значение принадлежности или характерной черты: Уденец — «тот, кто примечателен какой-то частью тела» или, более прозаично, «сын Уда». Второй вариант правдоподобнее: в русской антропонимии имена Уд, Уда (от «удалой», «удачливый») фиксируются в документах XV–XVII веков. Тогда Уденец — это уменьшительно-ласкательная форма от Уд, а Уденцовы — потомки человека по прозвищу Уденец.

Есть и другая версия, менее вероятная: фамилия могла возникнуть от топонима. В России есть несколько мелких населённых пунктов с корнем «уден-» (например, Уденка в Смоленской области), но их мало, и связь с фамилией проследить сложно. Ономастический словарь Б. Унбегауна упоминает фамилии на -енцов как редкие, характерные для северных и центральных губерний — возможно, предки носителей фамилии Уденцова были крестьянами или посадскими людьми из этих регионов.

По суффиксу -ов фамилия относится к типичным русским патронимическим фамилиям, но редкость основы делает её нешаблонной. Если искать аналоги, то ближайшие — Удин, Удов, Удников, но Уденцов стоит особняком из-за суффикса -ец, который в фамилиях встречается реже, чем в прозвищах. Таким образом, Уденцова — фамилия, уходящая корнями в личное прозвище или имя, и её носители, скорее всего, происходят из одного локального рода, где это прозвище закрепилось как фамильное.