Фамилия Данхели — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка не связано со славянскими корнями. Основа фамилии не переводится с русского или украинского языка, а её звуковой облик указывает на западноевропейское, скорее всего, ирландское или шотландское происхождение. В англоязычном мире известна фамилия Dunleavy или Donnelly, но написание Данхели — это результат адаптации иноязычного звучания кириллицей. Скорее всего, исходная форма — Donnelly, где первая часть восходит к ирландскому «Donn» (коричневый, тёмный), а вторая — к «éille» (потомок). Таким образом, фамилия могла означать «потомок тёмного (или смуглого) человека».

На русской почве фамилия Данхели закрепилась через иммиграцию или через исторические контакты, например, в среде дворянства или купечества, которое общалось с иностранными специалистами. Суффикс -и в русских фамилиях обычно указывает на принадлежность к роду (сравните с фамилиями на -их, -ых, или с польским окончанием -и), но здесь это скорее калька с английского окончания -y или -ey, переданного как -и. В отличие от массовых русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий (Кузнецов, Попов), Данхели — это топонимическая или патронимическая фамилия, принесённая извне.

География бытования фамилии в России, скорее всего, узкая. Если встречается, то чаще в крупных городах или в районах, где в XIX–XX веках селились выходцы из Великобритании или Ирландии (Петербург, Одесса, Москва). Носители фамилии могли быть врачами, инженерами, моряками или купцами — представителями тех профессий, которые привлекали иностранцев в Российскую империю. Спорных версий о славянском происхождении нет: ни один из славянских корней не даёт звучания «данхел» без натяжек.

Словообразовательная модель проста: фамилия не претерпела типичной для России суффиксации (-ов, -ин), а осталась в форме, близкой к оригиналу. Это отличает её от фамилий вроде Доннели (которые в русском могли бы получить суффикс -ов). Данхели — пример прямой транслитерации, сохранившей иноязычную структуру. Поэтому для носителя фамилии ответ на вопрос «откуда предки» чаще всего лежит не в российской глубинке, а на Британских островах, в Ирландии или Шотландии, где подобные фамилии распространены.