Фамилия Чумалина — женская форма фамилии Чумалин. Её основа, скорее всего, связана с прозвищем Чумал, а не с чумой, как можно было бы подумать. В русских говорах слово «чумал» имело несколько значений: так называли неопрятного, чумазого человека, а в некоторых регионах — большую корзину или плетёный кузов. В словаре В. И. Даля «чумалый» — это замарашка, грязнуля. Прозвище могли дать либо неряшливому человеку, либо тому, кто плёл или носил чумалы (корзины).

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Чумалин — сын Чумала или человек из семьи Чумала. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или мирских имён, оканчивающихся на согласный. Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Чума́лин, но в некоторых говорах могло смещаться на первый.

Географически фамилия встречается в Поволжье и на Урале, особенно в Пермском крае и Башкортостане. Это косвенно подтверждает связь с диалектным словом, так как именно в этих местах «чумал» бытовало в значении «корзина» или «чумазый». Родственные фамилии — Чумалов, Чумаков, Чумакин — могут иметь ту же основу, но с разными суффиксами (-ов, -ак, -ака).

Вторую, менее вероятную версию связывают с тюркским словом «чума» (род болезни) или с именем Чума — вариантом крестильного имени Фома. Но для фамилии Чумалин эта гипотеза слабая: в русской среде прозвища от болезней редки и обычно не переходили в фамилии с суффиксом -ин. Правдоподобнее всего — бытовое прозвище по внешности или занятию предка.