Фамилия Хмарова образована от прозвища или нецерковного имени Хмара. В древнерусском языке слово «хмара» означало «туча», «мрак», «темнота». Такие имена давали не в обиду, а как оберег: считалось, что мрачное имя отпугнёт злых духов и сделает ребёнка незаметным для них. Прозвище Хмара мог получить и взрослый человек — угрюмый, молчаливый, либо, напротив, тот, кто нагонял страх, как грозовая туча.

Фамилия относится к распространённому типу русских фамилий на -ов/-ев. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Хмарова — дочь или жена Хмары, а изначально — потомок человека по прозвищу Хмара. Модель простая: основа (Хмар-) плюс патронимический суффикс. В говорах встречаются варианты с ударением на первом или втором слоге: Хмарова или Хмарóва.

У фамилии есть украинский и белорусский след. В украинском языке слово «хмара» — основное обозначение тучи, поэтому фамилия Хмара там встречается чаще, чем в северных русских областях. В России носители фамилии Хмаровы исторически сосредоточены на юге — в бывших Черниговской, Курской, Воронежской губерниях, где украинское влияние сильнее. Фамилия недворянская: в родословных книгах она не зафиксирована, её носили крестьяне, однодворцы, реже — мещане.

Стоит заметить, что фамилия Хмарова — женская форма. Мужской вариант — Хмаров. В официальных документах до революции женщину часто записывали по мужу: «Анна Хмарова» значило, что её муж — Хмаров. В современных справочниках обе формы считаются самостоятельными, но происхождение у них общее.