Фамилия Балахнова отсылает к прозвищу Балахна, а в основе его лежит старинное слово «балахна» или «балахон». В русских говорах так называли просторную верхнюю одежду, халат, а иногда и неопрятного, неряшливого человека. Фамилия образована по самой распространённой в русском языке модели: к основе на -а добавляется суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Балахнов — мужской вариант, Балахнова — женский. Встречается и форма Балахнин, но она восходит к названию города Балахна в Нижегородской области, а не к прозвищу.

Слово «балахна» не исконно русское. Лингвисты связывают его с тюркскими языками, где «балахон» означало то же — свободную длинную одежду. Вероятно, прозвище Балахна получил либо тот, кто шил или носил такой балахон, либо человек, который ходил в мешковатой, не по росту сшитой одежде. Второе значение — небрежный, растрёпанный — тоже могло закрепиться за носителем прозвища. В словаре В. Даля зафиксировано слово «балахнистый» — мешковатый, несуразный.

Фамилия Балахнова встречается в основном в центральных и северных регионах России. По данным переписей, она чаще попадается в Вологодской, Костромской и Архангельской областях. Это косвенно подтверждает, что прозвище бытовало в северорусских говорах, где одежда «балахон» была распространена, а слово сохранило бытовой оттенок.

В написании фамилии возможна путаница с ойконимом Балахна. Если предок был родом из этого города, фамилия могла звучать как Балахнин или Балахнов. Но форма Балахнова прямо указывает на прозвище, а не на географическое название: суффикс -ов здесь присоединяется к личному имени или прозвищу, а не к топониму. Поэтому для большинства носителей фамилии версия с прозвищем выглядит убедительнее.