Фамилия Харламов — классический пример русской «отцовской» фамилии, образованной от личного имени. Корень здесь — сокращённая народная форма Харлам от полного церковного имени Харлампий. На Руси такие усечённые варианты использовали в быту повсеместно, поэтому потомки человека, которого все звали Харламом, и стали Харламовыми.

Имя Харлампий пришло из греческого языка и означает «сияющий радостью» или «радостный свет». Нёс его священномученик II века — епископ города Магнезии в Фессалии. По преданию, он обратил в христианство множество язычников, за что после жестоких пыток был казнён. На Руси этого святого почитали, а имя, хоть и оставалось редким, не выходило из употребления, особенно в церковной среде.

Модель образования фамилии проста и типична для XVI–XVII веков: к основе Харлам добавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность роду. Буквально Харламов — «сын Харлама». Интересно, что в говорах имя могло звучать и как Харламп, отсюда возможны однокоренные фамилии Харлампов и Харламович, но именно форма Харламов закрепилась как самая распространённая.

Отдельного внимания заслуживает написание: в дореволюционных документах фамилию часто фиксировали через «о» — Харламов, но встречались и варианты с «а» на конце, что отражало акающее произношение. В современном русском языке нормативным остался только один вариант, с буквой «о» во втором слоге.

Сословной принадлежности у фамилии не было: Харламовы встречались и среди крестьян, и среди мещан, и среди духовенства, где имя святого мученика пользовалось особым уважением. Носителей фамилии можно найти по всей России, но чаще всего — в центральных и северных регионах, где церковные имена давали в честь местночтимых святых.