Основой фамилии Чернобылов послужило мирское имя Чернобыль. Фамилия Чернобылов образована от мирского имени Чернобыль, которое восходит к аналогичному нарицательному со значением «многолетняя крупная полынь с красновато-бурым или фиолетово-бурым стеблем». Давая младенцу такое имя, как Чернобыль, родители хотели, чтобы природа воспринимала ребёнка как своего, чтобы к нему перешли те полезные качества, которыми наделено это животное или растение. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Чернобыль, со временем получил фамилию Чернобылов.