Фамилия Хромаева образована от прозвища или нецерковного имени Хромой. Основа здесь прозрачна: хромота — физический недостаток, который в Древней Руси часто становился отличительным признаком человека. Такие «говорящие» прозвища давали без злого умысла, по-соседски: Хромой, Косой, Шепель. Позже, когда прозвище переходило в фамилию, суффикс -ев указывал на принадлежность: Хромаев буквально значил «сын Хромого» или «из семьи Хромого».

Интересно, что фамилия сохранила вариант с корнем «хром-» без смягчения, хотя в разговорной речи могла бы появиться форма Хромов. Суффикс -ев типичен для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или на -й: ср. Хромой → Хромаев. Встречаются и однокоренные фамилии — Хромов, Хромых, Хромченко, но Хромаева стоит особняком: она редкая, и её ареал, судя по данным переписей, тяготеет к южнорусским и поволжским областям.

Версия о происхождении от крестильного имени Хром, которого нет в святцах, маловероятна. Скорее всего, фамилия чисто бытовая, из крестьянской или посадской среды. В документах XVII–XVIII веков хромые люди нередко упоминаются в писцовых книгах именно с таким прозвищем, закреплённым за целым родом. Никакого дворянского или служилого происхождения у Хромаевых не прослеживается — это фамилия простого человека, которого запомнили по его особенности.