Фамилия Хартахоев — редкая и географически привязанная. Встречается почти исключительно у бурят, реже — у монгольских народов. Её основа — мужское имя Хартахой, которое в бурятской антропонимии образовано от «харта» (дикий, свирепый) и аффикса «-хой», характерного для личных имён в тюрко-монгольских языках. Таким образом, Хартахой — это «свирепый», «неукротимый», прозвище, которое давали воину или человеку с крутым нравом.

С точки зрения словообразования, фамилия построена по русской модели: к основе Хартахой прибавлен патронимический суффикс «-ев» (с чередованием й/ев). Такая модель закрепилась в XIX — начале XX века, когда бурятские роды получали фамилии по именам предков, оформленные по русским стандартам. Важно отличать: здесь не тюркский суффикс принадлежности, а именно русский патроним, указывающий на потомка Хартахоя.

В бурятской ономастике имя Хартахой фиксируется в родословных списках хоринских и селенгинских бурят. Встречается и вариант Хартахаев — с тем же значением, но с другим чередованием на стыке основы. Споров о происхождении корня почти нет: все версии сходятся на монгольском «харта» (свирепый, жестокий), хотя некоторые исследователи допускают связь с «хар» (чёрный) — тогда имя могло означать «чернявый» или «смуглый». Но первая версия правдоподобнее, так как «-хой» в именах чаще указывает на качество характера, а не на цвет.

Социальный контекст: носители фамилии — потомки скотоводов и охотников Прибайкалья и Забайкалья. Фамилия не получила широкого распространения за пределами Бурятии и Иркутской области. Встречается в основном среди коренного населения, что подтверждает её позднее оформление и локальный характер.