Фамилия Чернолев — редкий пример, где прозвище, лёгшее в основу, может быть старше, чем кажется на первый взгляд. На слух она почти прозрачна: «чёрный» и «лев». Но если бы предка так назвали за внешность или характер, мы бы скорее встретили фамилию Чернолёв с ударением на второй слог (как «Чернобров» или «Черноус»). Здесь же ударение в исходном прозвище, скорее всего, падало на первый слог — Чёрнолев, то есть «чёрный лев». Это не описание человека, а символическое прозвище, которое могли дать за храбрость, силу или мрачную стать. В русской традиции прозвища от зверей (Волк, Медведь, Лев) давали не за сходство, а за свойства, которые приписывали животному.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей сын?» — Чернолев). Фамилия образована от прозвища или неканонического имени Чёрнолев, которое могло быть и мирским именем в дохристианской или раннехристианской традиции. В славянском именослове такие двукоренные имена (Чернолев, Беловолк, Светозар) не редкость, хотя «лев» — заимствование из греческого, что говорит о возможном книжном или церковном влиянии на прозвище.

География фамилии узкая. По данным открытых источников и архивных записей, основное гнездо Чернолевых — юг России и восток Украины, в частности бывшая Область Войска Донского. В казачьей среде прозвища были особенно образны и часто фиксировались в фамилиях без изменений. Не исключено, что первый Чернолев — донской или запорожский казак, получивший прозвище за боевую удаль или внешнюю суровость.

Спорных версий у фамилии почти нет. Иногда её путают с Чернолёвым (от «чернолёс» — лиственный лес), но это разные корни: у Чернолева основа — «лев», а не «лес». Фамилия Чернолев не попала в массовые дворянские родословные, но и не стала крестьянской «географической» — она осталась редкой, что подтверждает её происхождение от личного, а не топонимического прозвища. В современных справочниках (например, у Б. Унбегауна в «Русских фамилиях») она не упоминается отдельно, но вписывается в модель прозвищных фамилий с цветообозначением и зоонимом.