Фамилия Чернолясов — редкий случай, когда сложение двух корней сохранило почти дословную прозрачность. «Черно-» и «ляс» дают значение «чернолесый», то есть человек с чёрным лесом. Слово «ляс» в русских говорах означало лес, а точнее — лесную чащу, глухой бор. Встречалось оно в форме «ляда» (заросль, поросль) и «ляс» (лес, особенно мелкий или труднопроходимый). Так что прозвище Черноляс давали либо тому, кто жил у чёрного (тёмного, густого) леса, либо — по более древней логике — человеку с тёмными, «лесистыми» волосами, если допустить переносное употребление.

Образование фамилии типично для русской ойконимической и прозвищной модели: основа Черноляс + патронимический суффикс -ов. Это значит, что Чернолясов — буквально «сын Черноляса». Фамилия не дворянская и не духовная, а крестьянская или посадская: такие двухосновные прозвища часто встречались в среде земледельцев и лесных промысловиков.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным районам России, где слово «ляс» было в ходу. В Вологодской, Архангельской, Костромской областях встречаются однокоренные фамилии Лясов, Лясин, Чернолесов. Последняя — более распространённый вариант, где корень «лес» заменил диалектное «ляс». Чернолясов — архаичная, диалектная форма, сохранившая местное произношение.

В написании фамилии возможны колебания: Чернолясов и Чернолесов. Первый вариант точнее передаёт исходное прозвище, второй — результат «огороднения» (замены редкого слова на понятное). В документах XIX — начала XX века оба варианта могли сосуществовать в одной семье, пока не закрепился один из них.

Фамилия не имеет отношения к цвету лица или характеру: «чёрный» здесь — признак леса, а не человека. Это типичный пример того, как ландшафтное прозвище стало родовым именем.