Фамилия Карханова — женская форма фамилии Карханов. Её основа — прозвище или личное имя Кархан, которое могло возникнуть двумя разными путями.

Первый и наиболее вероятный вариант связан с тюркскими языками. Слово «кархан» или «кар-хан» могло означать «снежный хан» (от тюркского «кар» — снег и «хан» — правитель, князь). В кочевой среде такие прозвища давали либо человеку с белыми, как снег, волосами, либо суровому, холодному в общении начальнику. Встречается эта основа у татар, башкир, казахов и народов Кавказа. Фамилия Кархановы могла появиться в среде служилых татар или горских народов, которые переходили на русскую службу и получали фамилии по своему родовому прозвищу.

Второй вариант — иранский корень. В осетинском языке «карх» означает «курица». Прозвище Карх могли дать человеку, похожему на эту птицу (например, суетливому или драчливому), а суффикс -ан в осетинских фамилиях указывает на принадлежность к роду. Тогда Кархан — буквально «из рода Курицы». Фамилия с таким корнем встречается у осетин-дигорцев, хотя там она чаще звучит как Кархановы.

Суффикс -ов в русской фамилии указывает на то, что предок носителя фамилии был Кархан, то есть фамилия образована по стандартной модели «чей?» — сын Кархана. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Карха́нова.

Географически фамилия Кархановы встречается в Поволжье, на Северном Кавказе и среди татарской диаспоры. В дореволюционных документах эта фамилия не была распространена широко, что говорит о её локальном, возможно, горском или татарском происхождении. Точных данных о сословной принадлежности предков нет, но по модели образования это могли быть как крестьяне, так и служилые люди, получившие фамилию по прозвищу старшего в роду.