Фамилия Бухляева звучит необычно, и её происхождение не лежит на поверхности. В первую очередь обращает на себя внимание суффикс -ев, который указывает на патронимическую модель образования: в основе фамилии лежит мужское прозвище или имя Бухляй. Суффикс -ев (а не -ов) появляется, когда основа заканчивается на мягкий согласный или на -й. Таким образом, первоначально Бухляевы — это «дети Бухляя», то есть потомки человека, носившего такое прозвище.

Ключ к разгадке — в корне «бух-». В русских говорах слово «бухля» или «бухляй» имело несколько значений, и все они связаны с характером или поведением. Чаще всего так называли человека полного, грузного, склонного к полноте — от глагола «бухнуть» (разбухать, пухнуть). В диалектах встречается и значение «неповоротливый, неуклюжий человек» (В. И. Даль, «Толковый словарь живого великорусского языка»). Вторая, менее распространенная версия, связывает прозвище с глаголом «бухать» — то есть издавать глухой звук, ударять, или, в переносном смысле, говорить прямо, «бухать» правду-матку. В таком случае Бухляй — это прямолинейный, резкий в общении человек.

С точки зрения географии, фамилия тяготеет к центральным и южным областям России. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении. В отличие от фамилий на -ов/-ев от крестильных имен (Иванов, Петров), Бухляева — «говорящая» фамилия, образованная от прозвища, которое давалось по внешнему признаку или особенности поведения. Родственными по корню можно считать фамилии Бухалов, Бухарин, Бухонин, хотя у них, скорее всего, разные источники: Бухарин, например, связывают с тюркским словом «бухар» (торговец тканями), а Бухляев — чисто русское прозвищное образование.

Сословная принадлежность предков Бухляевых, скорее всего, была крестьянской или мещанской. Фамилии на -ев, образованные от прозвищ, в массе своей закрепились за непривилегированными слоями населения в XV–XVII веках. Какой-либо знаменитой ветви или дворянского рода с такой фамилией в истории не зафиксировано. Таким образом, носитель фамилии Бухляева может с большой уверенностью считать, что его предок был человеком видным, полным или же, наоборот, обладал прямым и недипломатичным нравом — в зависимости от того, какое из значений прозвища точнее.