Фамилия Чорнолых — один из тех редких случаев, когда украинское происхождение видно невооружённым глазом, даже если не заглядывать в словари. Её выдают и корень, и окончание. В украинском языке прилагательное «чорнолиций» означает «чернолицый», то есть человек со смуглой или тёмной кожей. Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: основа «чорнолык-» (от «чорноликий», где «лык» — лицо, облик) плюс суффикс -их, характерный для фамилий северной и центральной Украины. Такое окончание (-их, -ых) в украинской ономастике закрепляло прозвище за целым родом: Чорнолых — буквально «из рода Чорнолых», «те, чей предок был чернолицым».

Прозвище Чорнолых могли дать по внешности — за очень смуглую кожу, тёмные волосы или смуглое лицо, что на фоне светлокожего населения Восточной Европы сразу бросалось в глаза. Встречается и более прозаичная версия: прозвище могло относиться к человеку, который постоянно работал на солнце или у огня, например, к кузнецу или угольщику, — лицо от копоти и загара становилось тёмным. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, украинские фамилии на -их и -ых (Чорнолых, Чорнобрив, Чорновол) чаще сохраняли форму множественного числа, указывая на семейную принадлежность, а не на отдельного человека.

Географически фамилия Чорнолых встречается почти исключительно в Украине, особенно в центральных и северных областях — на Черкащине, Полтавщине, Киевщине. В России она редка и обычно указывает на украинские корни предков. В дореволюционных переписях такие фамилии могли записывать по-разному: Чорнолых, Чернолых, Черноликий, — поскольку писарь передавал украинское «чорно» на русский лад. Современное написание с буквой «ё» (Чёрнолых) — результат орфографической путаницы, но исконная форма именно через «о».

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает точнее понять значение. Чорнобрив (чернобровый), Чорновус (черноусый), Чорногуз (черноногий) — все они описывают внешнюю примету. Чорнолых стоит в этом же ряду, но с той разницей, что «лых» (лицо) — более общий признак, чем бровь или ус. Это не ремесленная и не топонимическая фамилия, а чисто описательное прозвище, которое закрепилось за родом. Если ваш предок носил её, скорее всего, он был простым крестьянином или казаком — в среде шляхты такие «внешние» прозвища встречались реже, они были уделом народной ономастики.