Фамилия Диханов — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием скрывается тюркская основа. Проще всего объяснить её происхождение через мужское имя Дихан. Оно составное: первая часть, «дин», восходит к арабскому слову со значением «вера, религия», а вторая — «хан» — традиционный тюркский титул, означающий «правитель» или «владыка». Таким образом, имя Дихан можно перевести как «властитель веры» или «религиозный правитель». Фамилия образовалась по стандартной восточнославянской модели: к основе Дихан добавили патронимический суффикс -ов, и получилось «Диханов» — буквально «сын Дихана».

Существует и альтернативное объяснение, но оно заметно уступает первому в убедительности. Согласно этой версии, фамилия могла произойти от прозвища Дихан, связанного с украинским глаголом «дихати» — дышать. В этом случае прозвище могло характеризовать особенности дыхания человека, например, одышку или тяжелое дыхание. Однако такая гипотеза выглядит натянутой: географически фамилия Диханов тяготеет скорее к регионам с тюркским населением, чем к украинской языковой среде, да и прозвища от глагола «дышать» в русской и украинской традиции почти не встречаются.

Словообразовательная модель фамилии проста: корень Дихан- плюс суффикс -ов. Этот суффикс — типичный для русских фамилий, образованных от полных форм имени или прозвища. Если бы фамилия возникла в среде, где активно использовалась украинская модель, мы бы скорее увидели вариант Диханенко или Диханюк. Но суффикс -ов указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русской официальной среде, скорее всего, при записи в документы.

Среди однокоренных фамилий можно назвать Дихан, Диханский, Диханенко. Все они, вероятно, восходят к тому же источнику — имени или прозвищу Дихан. Встречаются и варианты с иным ударением, но это уже вопрос местных говоров и акцентологических норм.

О сословной принадлежности Дихановых сказать что-то определённо сложно. Фамилия не относится к числу дворянских или купеческих, но и не является однозначно крестьянской. Скорее всего, её носители были выходцами из служилых или торговых слоёв населения в регионах, где тюркские имена были привычны, — например, в Поволжье, на Урале или в Сибири.