Фамилия Кахоян — редкий случай, когда географический адрес почти наверняка перевешивает любые другие версии происхождения. Она построена по армянской модели с патронимическим суффиксом -ян, который означает принадлежность к роду («из рода такого-то»). Основа — Кахо — почти со стопроцентной вероятностью восходит к названию армянского города Ках (современный город Газах на северо-западе Азербайджана, историческая область Утик). В армянской ономастике фамилии с корнем «Ках-» нередко указывают на выходцев из этого региона: Кахетян, Кахцян. Соответственно, Кахоян — «тот, кто из Каха» или «потомок выходца из Каха».

Менее убедительная, но встречающаяся в любительских разборах версия связывает основу с тюркским словом «ках» (как вариант — «кай» или «каг»), которое в разных диалектах может означать «скала», «утес» или «твёрдый». Тогда Кахоян могло бы быть прозвищем по характеру, вроде «крепкий как скала». Однако для армянских фамилий топонимическое объяснение всегда первично: армянская модель фамилии крайне редко строится от абстрактных качеств, чаще — от места или имени предка. Версия с прозвищем слабее ещё и потому, что не объясняет, почему носитель получил именно армянский суффикс, если корень тюркский.

Фамилия не относится к числу массовых даже в армянской среде. Она сосредоточена в исторических областях, откуда шла миграция из Кахетии и Утика: это регионы современной Армении (особенно Тавуш и Лори) и армянские общины Грузии. В России Кахояны встречаются редко, в основном в Краснодарском крае и Ростовской области — следствие переселений армян в XIX–XX веках. Сословная принадлежность предков, скорее всего, была крестьянской или ремесленной: Ках не был крупным торговым центром, и знать из этого города в фамилиях не закрепилась.