Фамилия Чорномыз — редкий случай, когда основа сохраняет живую связь с диалектным словом, почти не затронутым литературной нормой. В ней слышен украинский или южнорусский говор: «чорний» (чёрный) и «миз» — вариант слова «мыс», то есть мыс, нос, выдающаяся часть суши. Так Чорномызом могли прозвать человека, жившего у чёрного, поросшего лесом или тёмного мыса, либо получившего прозвище по внешнему признаку — смуглого, черноволосого, с крупным носом (мыс в переносном значении).

Словообразовательная модель проста: основа «чорномыз» + нулевой суффикс. Фамилия относится к типу прозвищных, без патронимического суффикса -ов/-ев, -ин, что указывает на её раннее закрепление в устной речи — скорее всего, на казацких территориях или в среде черноморских переселенцев. По той же модели образованы фамилии Чорномор, Чорновус, Чорнобрыв — все они фиксируют зримый, «говорящий» признак.

Сложность в том, что слово «миз/мыс» в украинских диалектах могло звучать как «миз» (ср. «півострів» — полуостров, но «мис» в литературном языке). Встречается и вариант «Чорномис» — он ближе к книжной норме, а «Чорномыз» сохраняет живую народную фонетику. Вторая версия, менее вероятная, связывает фамилию с «миз» в значении «мазь» или «смазка» (чорна мазь), но тогда прозвище получил бы человек, связанный с дёгтем или сажей, — и это не исключено, хотя географическая привязка к мысу выглядит убедительнее.

По сословной принадлежности Чорномызы, скорее всего, относились к казачеству или государственным крестьянам южных губерний: Черниговской, Полтавской, Херсонской. В ревизских сказках XIX века фамилия встречается в основном в Черниговщине и на Кубани — именно там украинский диалект сохранял форму «миз». В центральных великорусских губерниях она почти не фиксируется: для них характерен вариант «Черномысов» с суффиксом -ов.

Ударение в фамилии падает на последний слог — Чорномы́з, что типично для украинских прозвищных фамилий на согласный. В русской передаче иногда пишут «Черномыз», но исходная форма с «о» под ударением — не ошибка, а отражение акающего произношения в документах.