Фамилия Вертюхова — женская форма, мужская — Вертюхов. В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, эта явно восходит к прозвищу. Основа — слово «вертюх», которое в русских говорах имело несколько значений, и чтобы понять, какое из них легло в фамилию, нужно разобраться в словообразовательной модели.

Ключевая деталь — суффикс -юх-. В русской ономастике это редкий и выразительный формант. Он придаёт основе оттенок действия, часто неоднократного или резкого, и характерен для прозвищ, данных по поведению или манере двигаться. Сравните: «вертеть» — «вертюх», «кидать» — «кидюх», «шнырять» — «шнырюх». То есть Вертюх — это не просто «тот, кто вертится», а человек с подчёркнуто беспокойным, суетливым характером, непоседа, которого так и прозвали за манеру постоянно крутиться или суетиться.

Однако есть и вторая, более приземлённая версия. В некоторых южнорусских и украинских говорах «вертюх» — это название приспособления или даже процесса. Например, так могли называть инструмент для взбалтывания или перемешивания чего-либо (сродни мутовке или мешалке). В этом случае прозвище Вертюх мог получить ремесленник, работавший с таким инструментом — мельник, сыровар или пивовар. Версия с характером кажется более вероятной: личные прозвища по поведению в русской среде были распространены шире, чем профессиональные, а суффикс -юх в чистом виде чаще встречается именно в экспрессивных прозвищах.

Фамилия фиксируется в разных регионах, но особенно характерна для северных и центральных областей России, где суффикс -юх в прозвищах был продуктивен. Встречаются варианты написания через «и» — Вертюхов/Вертюхова, что не меняет сути. Сословных перегородок фамилия не знала: прозвище Вертюх могли дать и крестьянину, и посадскому человеку, и даже служилому, если тот отличался живым нравом. Окончание -ов/-ова указывает на стандартную патронимическую модель XIX века — «чей?» — «Вертюхов», то есть сын или дочь Вертюха.