Фамилия Халоилов — одна из тех, где корень угадывается не сразу, а разбор требует обращения к восточным языкам. В основе лежит имя Халоил, которое восходит к арабскому слову «халиль» — «близкий друг», «возлюбленный». В исламской традиции это один из эпитетов пророка Ибрахима (Авраама), которого называют Халилуллах — «друг Аллаха». Таким образом, Халоил — это адаптированная на русской почве форма имени Халиль, где гласный «и» перешёл в «о» под влиянием местного произношения или при записи фамилии в документах. Модель образования проста: к основе Халоил добавился русский патронимический суффикс -ов, который в тюркоязычных и кавказских регионах часто прирастал к мусульманским именам, превращая их в фамилии. Буква «и» в суффиксе (Халоилов, а не Халоилов) — это результат стяжения: основа Халоил + -ов = Халоилов.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили народы, исповедующие ислам и говорившие на тюркских или иранских языках, — это Таджикистан, Узбекистан, а также северный Кавказ. В России носители фамилии встречаются в Дагестане, Чечне, Ингушетии, среди татар и башкир. Встречается и форма Халилов — она более распространена, но Халоилов сохранила редкий диалектный или исторический вариант произношения. Если сравнивать с однокоренными, то Халоилов стоит в одном ряду с Халиловыми, Халиловыми, Халил-заде и Халил-оглы, но отличается именно славянским суффиксом, что говорит о довольно поздней фиксации фамилии — в XIX–XX веках, когда русская администрация массово записывала горцев и кочевников в метрики.

Сословной принадлежности у фамилии нет: её могли получить и крестьяне, и ремесленники, и духовные лица. Прозвище Халоил, скорее всего, давали человеку, который отличался дружелюбием или был религиозным, — в честь пророка. Споров о корне немного: версия с арабским «халиль» — основная и бесспорная, а попытки вывести фамилию от тюркского «хал» (положение, состояние) или «хой» (баран) — натянуты и не выдерживают критики, поскольку суффикс -ов указывает на личное имя, а не на нарицательное слово.