Фамилия Кавалерова — женская форма, а её мужской вариант Кавалеров. В основе лежит прозвище Кавалер. Слово «кавалер» в русском языке XVIII–XIX веков имело несколько значений, и каждое могло стать источником прозвища. Первое и самое прямое — «пожалованный орденом, орденским знаком отличия». Второе — «конник, всадник» (от итальянского cavaliere). Третье, бытовое — мужчина, который ухаживает за дамой, танцует с ней в паре, ведёт себя галантно.

Кто из этих троих стал родоначальником Кавалеровых — вопрос открытый. Скорее всего, прозвище закрепилось за отставным солдатом или унтер-офицером, имевшим награду. В крестьянской и мещанской среде «кавалером» могли называть любого военного, особенно если он носил знак отличия. Второй вариант — прозвище по роду занятий: кавалерист, конный воин. Третий, с оттенком иронии, — за манеру одеваться или ухаживать за женщинами.

Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ и мирских имён: Кавалер → Кавалеров → Кавалерова. Форма на -ова говорит о том, что фамилия принадлежит женщине, а её предки по мужской линии носили фамилию Кавалеров.

Фамилия встречается в разных регионах России, но наиболее плотно — в южных и центральных областях, где было сильно дворянское и военное сословие. Встречается также у потомков однодворцев — потомков служилых людей, которые после реформ Петра I оказались в положении крестьян, но сохранили память о военном прошлом.

В отличие от фамилий, образованных от церковных имён, Кавалерова — «говорящая»: она прямо указывала на социальную роль или привычку предка. Это не редкая фамилия, но и не массовая: по данным переписей, носителей Кавалеровых в России несколько тысяч.