Фамилия Харлонова — женская форма, а её основа, Харлонов, — редкая и неочевидная. С первого взгляда корень кажется иноязычным, но скорее всего перед нами результат искажения или народной переделки, а не заимствование из английского или французского.

Самая вероятная версия связывает фамилию с каноническим именем Харлампий. В русской простонародной традиции длинные греческие имена часто усекали: Харлампий превращался в Харлана, Харлушу, а от разговорной формы Харлон (с заменой «м» на «н» под влиянием других имён) и образовалась фамилия Харлонов. Такое переосмысление — обычное дело: имя становилось Харлам, Харланя, а потом и Харлон. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Харлона», то есть потомок человека, которого в быту звали Харлоном.

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от прозвища Харло, связанного с диалектным глаголом «харлить» (говорить хрипло, сипеть) или «харлать» (кричать, горланить). В этом случае прозвище мог получить шумный, голосистый человек. Однако эта гипотеза слабее, так как в русских говорах слово «харлон» не зафиксировано как самостоятельное нарицательное.

Географически фамилия встречается крайне редко, в основном в центральных областях России и Поволжье, что косвенно подтверждает её связь с крестьянской средой, где имя Харлампий было распространено, а его усечённые формы — естественны. Сословный состав носителей, скорее всего, был крестьянским или мещанским: дворянские роды с такой фамилией в исторических документах не прослеживаются.

Таким образом, Харлонов — это «испорченное» в хорошем смысле слова отчество, где книжное греческое имя адаптировали под живое произношение. Фамилия — яркий пример того, как язык «переваривает» чужое слово, делая его своим, до неузнаваемости.