Фамилия Карахимов звучит необычно для русского уха, и это не случайно: её корни уходят в тюркские языки. Основа фамилии — личное имя Карахим, которое образовано слиянием двух слов. Первая часть, «кара», в большинстве тюркских наречий означает «чёрный», но также может иметь значение «сильный», «могучий» или «простой народ». Вторая часть — «хим» — это местный вариант арабского имени Халим, что переводится как «мягкий», «добрый», «терпеливый». Получается, что имя Карахим могло означать «чёрный (сильный) Халим» или «добрый из народа». Встречается и другая версия: «хим» — это искажённое «химмат» («стремление», «усердие»), и тогда имя приобретает значение «чёрное (великое) усердие».

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Карахим добавили суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — Карахимов). То есть первоначально это было отчество: сын Карахима. Такая модель — тюркское имя плюс русский суффикс — типична для фамилий, возникших в среде татар, башкир, казахов и других народов, живших в контакте с русскими, особенно после присоединения Поволжья и Приуралья к Московскому государству в XVI–XVII веках.

Карахимовы — это не старинная дворянская фамилия, а скорее крестьянская или мещанская. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были мусульманами, принявшими православие или сохранившими веру, но получившими фамилию по русскому образцу для учёта в податных списках. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, а также среди казахских родов, где имя Карахим (или Караким) до сих пор бытует.

Стоит отметить, что фамилия не имеет отношения к греческому слову «харизма» или еврейскому «хим» — это чисто тюркско-арабское образование. Встречаются варианты написания: Каракимов, Карахим, Карахымов — это связано с особенностями произношения в разных диалектах. Редкая фамилия, но её носители могут с уверенностью говорить о своих тюркских корнях и связи с кочевой или земледельческой культурой южного Урала и Приуралья.