Фамилия Чарой — редкий пример, когда географическое ударение меняет всё. Если ударение падает на первый слог (Ча́рой), перед нами, скорее всего, форма родительного падежа от прозвища или имени Чара, Чар. В русской ономастике фамилии, застывшие в родительном падеже, встречаются, но обычно они оформляются суффиксами -ов/-ев или -ин. Форма Чарой без суффикса — явление нетипичное, что заставляет искать другие объяснения.

Если ударение на последний слог (Чаро́й), фамилия может быть украинской или белорусской по происхождению. В украинском языке суффикс -ой (-ій) встречается в фамилиях, образованных от прилагательных: например, Толстой, Босой, Дорогой. В таком случае основа «чар» указывает на прозвище, связанное с колдовством, ворожбой, или на характер человека — «чёрный», «лукавый». В древнерусском и украинском языках «чара» — это колдовство, заклинание, отсюда «чаровник» (колдун) и «чарівний» (волшебный). Предок мог получить прозвище Чар за необычные способности, хитрость или за то, что занимался знахарством.

Третья, менее очевидная версия — топонимическая. Фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта, например, реки Чара в Забайкалье или села Чарой в Чечне. В этом случае носитель фамилии — выходец из тех мест, но такая привязка маловероятна для массового распространения фамилии в центральной России.

Суффикса -ой в фамилии Чарой нет — это не типичная русская модель на -ов/-ев. Отсутствие суффикса говорит о том, что фамилия либо очень древняя, либо пришла из языковой среды, где такие формы естественны (украинская, белорусская, южнорусская). Встречаемость фамилии низкая, что подтверждает её локальный или нетипичный характер.