Фамилия Кочалова — женская форма фамилии Кочалов, и её разбор стоит начать с мужского варианта. Кочалов — типичная патронимическая фамилия, образованная от прозвища или мирского имени Кочал с помощью стандартного суффикса -ов. Суффикс -ов (как и -ев, -ин) указывает на принадлежность: Кочалов буквально значит «сын Кочала» или «потомок Кочала».

Корень «кочал» неочевиден, и здесь возможны две основные версии. Первая и самая вероятная — связь со словом «кочан» (капустный кочан, вилок). В русских говорах «кочал» или «кочка» могло быть прозвищем человека круглого, плотного, коренастого, либо того, кто торговал капустой или славился её выращиванием. В ономастике такие прозвища по внешности или роду занятий — обычное дело. Вторая версия отсылает к диалектному глаголу «кочать» — качать, шатать, колыхать. Тогда «Кочал» — прозвище человека с раскачивающейся походкой, неуклюжего или, напротив, того, кто работал с качелями, бортничал (качал мёд) или занимался валкой леса. Эта версия менее распространена, но тоже имеет право на существование.

Важная деталь, которая выделяет эту фамилию среди десятков похожих, — её география. Фамилия Кочалов (и Кочалова) заметно чаще встречается в Поволжье, особенно в Ульяновской, Самарской и Саратовской областях, а также в Чувашии и Татарстане. Это не случайно: в тюркских языках есть слово «коча» или «коч» — кочевье, переезд, переселение. Возможно, в некоторых случаях прозвище Кочал давали пришлому человеку, переселенцу, «кочевнику». В зоне активного русско-тюркского контакта фамилия могла возникнуть на стыке языков, и тогда её корень — не славянский «кочан», а тюркский «коч». Обе версии не исключают друг друга: в разных семьях фамилия могла появиться независимо от разных основ.

В дореволюционных источниках Кочаловы фиксируются в основном как крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией не известно, так что предки носителей фамилии — скорее всего, сельские жители, земледельцы или ремесленники. Сословная принадлежность здесь невысокая, что типично для фамилий на -ов от прозвищ, а не от крестильных имён.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Кочалов стоит в одном ряду с Кочановым, Кочаткиным, Кочевым. Но именно форма «Кочалов» с суффиксом -ал встречается реже, чем «Кочанов», что делает её более локальной и диалектной. В некоторых переписях XIX века встречается вариант написания «Качалов» — через «а» в первом слоге, что связано с акающим произношением. Путаница между «о» и «а» в документах могла дать начало двум разным фамилиям, но корень у них один.