Фамилия Колчанов в своей основе содержит прозвище Колчан. Слово «колчан» — это специальный футляр для стрел, который использовался с эпохи неолита. На Руси колчан носили сзади справа, а чехол для лука (налучие) — слева на поясе. В XVI–XVII веках колчан могли приспосабливать и для коротких метательных копий — сулиц.

Модель образования фамилии типична для русского Северо-Востока и Центральной России: прозвище плюс суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Колчана). Встречается и вариант Колчаков, где суффикс -ак придавал прозвищу оттенок характерного признака, но Колчанов — более распространённая форма.

Вероятно, прозвище Колчан дали либо мастеру, делавшему колчаны, либо искусному лучнику. Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «колча» — хромой, косолапый. Однако связь с военным снаряжением выглядит убедительнее: в условиях постоянных пограничных конфликтов на южных и западных рубежах Руси ремесло оружейника было востребованным и заметным.

Фамилия не относится к аристократическим — она из крестьянской, посадской или служилой среды. В архивных записях XVII века встречаются крестьяне Колчановы на территории современной Архангельской области, что косвенно подтверждает северное происхождение фамилии.