Фамилия Холодний — типичный пример украинской фамилии, образованной от прозвища. Её основа — прилагательное «холодний», то есть «холодный». В украинской ономастике такие фамилии с ударным окончанием -ий (а не -ой, как в русском языке) встречаются часто, и суффикса здесь нет — это чистая основа, перешедшая в фамилию. В русской традиции аналогичная фамилия звучала бы как Холодной, но в украинском языке закрепилась форма Холодний.

Прозвище Холодный на Руси и в Украине давали не столько за физическую зябкость, сколько за характер. Так могли назвать человека сдержанного, неприветливого, «холодного» в общении — того, кто не проявлял эмоций, держался отстранённо. В некоторых случаях прозвище могло быть ироничным: так называли человека, который, наоборот, постоянно мёрз или кутался в одежду. Не исключён и вариант, что прозвище закрепилось за торговцем льдом или квасом — в южных регионах «холодником» называли холодный суп или погреб со льдом, но эта версия менее распространена.

Фамилия Холодний характерна для центральной и западной Украины. Встречается она в Черкасской, Киевской, Винницкой и Хмельницкой областях. В России носители этой фамилии — чаще всего потомки украинских переселенцев, поэтому написание через «ий» сохраняется. В польском языке есть схожая фамилия Chłodny, но она образована от своего корня и не является прямым аналогом.

Родственные фамилии — Холод, Холодов, Холоденко, Холоднюк. Все они восходят к той же основе, но различаются по способу образования: суффиксы -ов, -енко, -ук указывают на принадлежность или происхождение. Фамилия Холодний стоит особняком — она прямо передаёт прозвище без дополнительных формантов, что делает её одной из самых прозрачных по смыслу.