Фамилия Барляева женского рода, её мужской вариант — Барляев. Она образована по классической для славянской ономастики модели: к основе, восходящей к прозвищу или имени, добавлялся суффикс -ев (реже -ов), указывающий на принадлежность («чей?» — сын или потомок Барляя). Такие именования широко представлены у восточных, западных и южных славян.

Корень фамилии — Барляй. Скорее всего, это прозвище, а не каноническое крестильное имя. Самый прямой путь: «барляй» могло означать человека, который «барлит» — то есть ворчит, бормочет, говорит невнятно или сердито. В русских говорах слово «барлить» фиксируется именно с таким значением. Тогда Барляй — ворчун, брюзга. Прозвища по манере речи давались часто, и многие из них легли в основу фамилий (ср. Ворчалкин, Бубнилов).

Есть и другая, менее очевидная версия. В тюркских языках существует основа «бар» со значением «есть, имеется», а также личное имя Барлы (буквально «имущий, богатый»). При контакте с тюркским населением прозвище Барляй могло быть переосмыслено или заимствовано напрямую. Однако для фамилии, бытующей преимущественно в русской среде, версия с русским диалектным глаголом выглядит предпочтительнее.

Сам по себе суффикс -яй в прозвищах характерен для северо-западных русских земель (новгородские, псковские говоры). Там активно образовывали имена вроде Шуняй, Гуляй, Барляй. Поэтому географически предки носителей фамилии могли происходить из этого региона, хотя сейчас фамилия встречается в разных частях России.

Социальный статус первых Барляевых, скорее всего, был крестьянским или мещанским. Фамилия не относится к дворянским или княжеским, её основа — бытовое прозвище, а не топоним или название должности. В документах фамилия фиксируется с XIX века, но как прозвище Барляй могло существовать и на несколько столетий раньше.