Фамилия Кадькалов — редкий пример, где прозвищная основа сохранила диалектный суффикс. В основе лежит прозвище Кадькало, а оно, в свою очередь, образовано от слова «кадь» — большая деревянная посудина цилиндрической формы, стянутая обручами. Уменьшительное «кадька» означало маленькую кадку. Суффикс -ал- в прозвище (Кадькало) типичен для юго-западных русских говоров и украинского языка, где он придаёт слову оттенок деятеля или носителя признака: «кадькало» — тот, кто имеет дело с кадкой, либо сам похож на неё.

Первая версия происхождения — профессиональная. Кадькалом могли прозвать бочара, мастера по изготовлению кадок, бочек и другой обручной посуды. Такие прозвища по ремеслу были устойчивы: мастера часто получали фамилии не по названию профессии (Бондарев), а по главному изделию (Кадькалов, Ложкарев, Горшечников). Вторая версия — прозвище по внешности. Кадька, как и кадь, — ёмкий образ для невысокого, но плотного, коренастого человека. В диалектах «кадкой» называли полную, низкорослую женщину, а «кадькало» могло закрепиться за мужчиной схожей комплекции.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: прозвище + русский суффикс принадлежности -ов. Кадькалов буквально означает «сын Кадькала». Поскольку прозвище оканчивалось на -о, фамилия получила типичное окончание -ов, а не -ин (которое присоединяют к основам на -а/-я). Это косвенно подтверждает, что прозвище бытовало именно в форме Кадькало, а не Кадькала.

Географически фамилия тяготеет к южным и центральным областям России, а также к украинскому пограничью — регионам, где слово «кадь» и его производные были в активном обиходе. Встречается она нечасто, что характерно для фамилий, образованных от диалектных прозвищ с редкостным суффиксом. Однокоренные фамилии — Кадькин, Кадкин, Кадьянов — более распространены, но именно Кадькалов сохранил исходную прозвищную форму почти без изменений.