Фамилия Волюхова — женская форма, мужская — Волюхов. Она образована от прозвища или нецерковного имени Волюх. В русских говорах слово «волюх», «волох» имело несколько значений. Самое вероятное — «волопас», пастух волов. В южных и западных диалектах «волюхом» называли не только пастуха, но и самого вола-кастрата. Менее распространённая версия связывает прозвище с этнонимом «волох» — так на Руси называли народы романского происхождения, в первую очередь молдаван и валахов. Однако для фамилии Волюхов первое значение (пастух или крупный скот) выглядит убедительнее: прозвища по роду занятий встречаются в русских фамилиях гораздо чаще, чем этнические.

Суффикс -ов указывает на стандартную модель русской фамилии XVI–XVII веков: принадлежность к роду Волюха. Если бы основа заканчивалась на мягкий согласный, мы бы получили Волюхев, но здесь твёрдый «х», поэтому окончание -ов. Фамилия недворянского происхождения — такие «патронимические» фамилии на -ов чаще всего носили крестьяне, посадские люди и мелкие служилые.

По географии фамилия редкая. Основные очаги — южные области России (Воронежская, Ростовская) и восток Украины. Это косвенно подтверждает связь с волопасами: в чернозёмной полосе и Приазовье скотоводство было развито сильнее, чем в северных регионах. Встречается также вариант написания Волюхов через «а» (Валюхов), но это, скорее, диалектное искажение.

В дореволюционных источниках фамилия почти не фиксируется — это говорит о том, что она могла быть локальной и не выходить за пределы одного-двух уездов. В советское время, с паспортизацией и миграциями, Волюховы расселились шире, но до сих пор остаются малочисленными. По данным современных телефонных справочников, больше всего носителей живёт в Ростовской области и Краснодарском крае.

Если разбирать словообразовательную цепочку, то всё прозрачно: волюх (прозвище) + ов (притяжательный суффикс) = «сын Волюха». Ударение в фамилии, судя по произносительной норме, падает на второй слог: Волю́хова.