Фамилия Арлова — женская форма фамилии Арлов, и её разбор стоит начать с мужского варианта, чтобы не запутаться в корнях. Основа здесь — не «арёл» (птица), как может показаться на первый взгляд, а личное имя или прозвище Орёл. Дело в том, что в старину буква «о» в безударной позиции на письме часто заменялась на «а» — это явление называется «аканье» и отражало реальное произношение. Так что фамилия Арлов — это фонетический вариант фамилии Орлов, а не самостоятельная единица с другим смыслом.

Суффикс -ов указывает на типичную для русских фамилий модель принадлежности: «чей?» — «Орлов» значит «сын Орла» или «человек из рода Орла». Прозвище Орёл в допетровской Руси давали не за связь с птицей в геральдическом смысле, а за внешность (орлиный нос, острый взгляд) или за характер — гордый, независимый, резкий. Встречалось и мирское имя Орёл, которое давали детям до крещения как оберег: считалось, что имя хищной птицы передаст силу и зоркость.

Географически фамилия Арлов (и её женская форма Арлова) распространена там, где исторически было сильным аканье — в центральных и южнорусских областях: Московская, Калужская, Тульская, Рязанская губернии. В северных говорах, где «о» произносили чётко, форма «Арлов» почти не встречалась — там писали только Орлов. Это делает фамилию Арлова своеобразным маркером диалектной зоны: по ней можно предположить, что предки жили к югу от Москвы.

В документах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с записью «Орлов», но в метрических книгах XIX века уже нередко проскальзывает «Арлов» — это не ошибка писаря, а отражение живого языка. Социально фамилия не была привилегированной: Орловы были и среди дворян (например, графский род), но форма Арлова чаще фиксируется у мещан и крестьян, так как акающее произношение считалось простонародным.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Арлов стоит в одном ряду с Орликовым (уменьшительное) и Орловским (польско-украинский вариант с суффиксом -ский). Но Арлова — это именно русская, «окающая» в написании, но «акающая» в звучании версия, которая сохранила народное произношение без книжной правки.