Фамилия Чалбухова — женская форма фамилии Чалбухов, и её происхождение упирается в прозвище, которое, скорее всего, связано с тюркскими языками. Основа «чал» в тюркских наречиях часто означает «седой» или «серый» (ср. «чал» — седина, «чалма» — головной убор, этимологически связанный с обмоткой, но иногда ошибочно сближаемый с «сединой»). Вторая часть — «бух» — может восходить к слову «буга» (бык) или «буха» (туман, пар, нечто пушистое), но в данном сочетании более вероятно, что это искажённое «бай» или «бек» (господин, богатый), либо же это просто компонент, образующий двусоставное тюркское имя. Таким образом, Чалбух — это человек, которого прозвали «седой господин» или «седой богатырь» (если допустить связь с «буга» — бык, как символ силы). Прозвище могло указывать на внешность (ранняя седина) или на возраст и статус.

Суффикс -ов- в основе фамилии — типичный русский патронимический суффикс, указывающий на принадлежность: «Чалбухов» буквально значит «сын Чалбуха». Форма Чалбухова — притяжательное прилагательное в женском роде, закрепившееся за женщиной по мужу или отцу.

Фамилия редкая и географически привязана к регионам, где исторически был силён тюркский субстрат — Поволжье, Урал, юг Сибири. Встречается она в основном у русских, но возможны и смешанные корни: предок мог быть крещёным татарином, башкиром или чувашом, получившим фамилию по прозвищу. В документах XVII–XVIII веков, когда шло массовое закрепление фамилий за крестьянами и служилыми людьми, такие прозвища нередко записывали «на слух», отчего возможны варианты написания: Чалбуков, Чалбухин, Чалбук.

Есть версия, что «Чалбух» — это не личное прозвище, а топоним: название деревни или урочища, откуда родом был первопоселенец. Однако в современных справочниках населённых пунктов с таким названием не зафиксировано, поэтому версия о прозвище остаётся основной. Если искать аналоги, то в ономастике встречаются фамилии Чалбутаев, Чалбурин — все они держатся на тюркском корне «чал» и указывают на одну модель образования.

Носительница фамилии Чалбухова может с уверенностью предполагать, что её предки жили на стыке славянского и тюркского миров, а сама фамилия — немой свидетель этнических и языковых контактов, характерных для южнорусских и уральских земель.