Фамилия Дыхалина — редкий пример, где в основе лежит не имя, не профессия, а физическое действие или состояние. В отличие от сотен фамилий на -ин, образованных от крестильных имён (Иван → Иванов, Сидор → Сидоров), здесь корень — глагол «дышать» или однокоренное существительное «дых» (дыхание). Суффикс -ин указывает на принадлежность: Дыхалина буквально значит «дочь или жена Дыхалы», то есть человека, носившего прозвище Дыхала.

Само прозвище Дыхала могли дать по нескольким причинам. Самая вероятная — человеку с заметными особенностями дыхания: громкому, тяжело дышащему, либо, наоборот, тому, кто говорил с придыханием, часто вздыхал. В русских говорах слово «дых» фиксировалось и в значении «запах», «дух», так что прозвище могло относиться к тому, от кого сильно пахло (например, табаком или потом). Менее распространённая версия — связь с диалектным «дыхать» в значении «дуть», что дало бы прозвище ветреному или порывистому человеку.

Интересно, что фамилия Дыхалина стоит в ряду таких же «дыхательных» фамилий, как Дыханов, Дыхов, Дышалов. Но её женская форма на -ина закрепилась, вероятно, через вдову или дочь, которая стала главой семьи, или через документы, где записали женщину по мужу. Мужской вариант — Дыхалин — встречается ещё реже. Географически следы фамилии ведут в центральные и южные регионы России, где активнее употреблялись диалектные формы глагола «дышать» (например, «дыхать» вместо «дышать»).

Сословного барьера у фамилии не было: прозвище Дыхала мог получить и крестьянин, и мещанин, и даже служилый человек. В метрических книгах XIX века Дыхалины встречаются среди государственных крестьян и однодворцев — то есть тех, кто нёс пограничную службу на южных рубежах. Со временем прозвищная основа стёрлась, и фамилия стала восприниматься как чисто семейное имя, без связи с дыханием.