Фамилия Желкова образована от прозвища или мирского имени Желок. В основе этого слова, скорее всего, лежит глагол «желать»: Желком могли называть человека, который много хотел добиться в жизни, был целеустремлённым. Другая версия — имя Желок давали долгожданному, желанному ребёнку, что было распространённой практикой в дохристианской Руси.

Однако есть и иная этимология, связанная с глаголом «жалеть». В таком случае прозвище могло указывать либо на человека, пережившего тяжёлые испытания и лишения, либо на того, кто отличался сострадательностью и жалостью к другим. Обе версии лингвистически допустимы, так как в народных говорах звуки «е» и «я» могли смешиваться, а гласная «о» в основе «Желок» при образовании фамилии закономерно выпала (сравните: Желок — Желкова).

По словообразовательной модели это типичная русская фамилия с суффиксом -ов- (-ев-), указывающим на принадлежность: «чей?» — жена или дочь Желока. Форма Желкова — женский вариант, мужская пара — Желков. Фамилия встречается в разных регионах России, но наибольшую концентрацию носителей фиксируют в центральных областях и на Урале. В отличие от более известных фамилий Жёлтый или Желтухин, корень здесь не связан с цветом, что делает её этимологию менее очевидной и более интересной для исследования.