Фамилия Кочалов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а вполне конкретный предмет обихода. Речь о кочане — плотном вилке капусты или, в диалектах, о головке лука, мака, чеснока. Прозвище Кочан давали либо человеку с круглой, крупной головой, либо, что вероятнее, тому, кто торговал капустой или сам её выращивал. Суффикс -ов стандартно указывает на принадлежность: «сын Кочана», то есть потомок того, кого так прозвали.

В ономастике фамилия интересна тем, что сохранила старую, народную форму слова. В литературном русском языке закрепилось «кочан», а в некоторых говорах бытовало «кочал» — с тем же значением. От этой диалектной формы и пошёл Кочалов. Такая же модель встречается у фамилий Бочалов (от «бочал» — бочка) или Ковалёв (от «коваль» — кузнец). То есть перед нами не столько исключение, сколько региональная особенность словообразования, которая застыла в фамилии.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где диалект «кочал» был распространён, а капуста составляла основу крестьянского рациона. Встречается она и в центральных областях России, но заметно реже. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде земледельцев и огородников.

Встречаются отдельные случаи, когда Кочаловым могли назвать человека с фамилией Кочанов, но из-за особенностей местного произношения буква «н» перешла в «л» — явление, известное в диалектологии как ламбдаизм. Однако это скорее исключение, чем правило. Основная версия остаётся прозрачной: предок был либо капустником, либо обладателем головы, напоминающей кочан.