Фамилия Гаркалова — женская форма, мужская — Гаркалов. Её основа восходит к прозвищу или нецерковному имени Гаркал. В русских говорах слово «гаркать» означало «громко кричать, каркать, издавать резкий звук». Соответственно, Гаркалом могли прозвать человека с громким, зычным голосом или того, кто имел привычку говорить резко, отрывисто. В некоторых диалектах «гаркать» имело и более узкое значение — «кричать на кого-то, браниться». Так что прозвище могло относиться к сварливому или командному человеку.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный. В данном случае — к основе «Гаркал». Фамилии на -ов чаще всего принадлежали крестьянскому и мещанскому сословиям и фиксировали прозвище или профессию отца. Фамилия Гаркалов (Гаркалова) — не редкая для южнорусских регионов, особенно для Курской, Воронежской и Ростовской областей, где диалектное слово «гаркать» было в ходу. Встречается она и на Украине, что неудивительно: украинское «гаркати» означает то же — «кричать, каркать».

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с тюркским корнем «гар» — «снег, белый». В таком случае Гаркал могло быть прозвищем человека со светлыми волосами или бледной кожей. Однако эта гипотеза слабее: для фамилий, образованных от тюркских основ, чаще характерны суффиксы -ин или непосредственное заимствование без русского суффикса. Гаркалов же — классическая модель от славянского прозвища.

В дореволюционных источниках фамилия встречается в списках однодворцев и государственных крестьян. Никаких известных дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Современные носители разбросаны по всей России, но наибольшая концентрация — в Черноземье и на юге. Фамилия не редкая, но и не массовая: входит в число тех, что сохранили прямую связь с живым народным словом.