Фамилия Колохматова — редкая и сложная для однозначного толкования. Её основа, «колохмат», в современном русском языке не встречается, поэтому начинаем с поиска возможных корней. Самый вероятный источник — диалектное слово, связанное с внешностью или характером. В южнорусских и украинских говорах «колохматить» означает «лохматить, взлохмачивать, делать косматым». Соответственно, «колохмат» — это лохматый, нечёсаный человек. Прозвище могли дать за непослушные волосы, небрежный вид или, в переносном смысле, за взбалмошный, «ершистый» нрав.

Модель образования фамилии стандартна для женского варианта: основа «Колохмат» плюс суффикс принадлежности -ов, окончание -а. Мужской вариант — Колохматов. Суффикс -ов указывает на то, что фамилия формировалась по патронимической модели («чей?» — сын Колохмата), что характерно для основной массы русских фамилий, возникших в XV–XVII веках. Географически фамилия тяготеет к югу России: Курская, Воронежская, Ростовская области, а также восток Украины. Встречается она редко, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одного родоначальника в конкретном селе.

Есть и альтернативная, менее надёжная версия. В некоторых тюркских языках «кол» означает «рука», а «охмат» может быть искажённым личным именем Ахмат (Ахмет). Тогда «Колохмат» — это «рука Ахмата» или «работник Ахмата». Однако эта гипотеза слабая: для русского уха такое сочетание звучит неестественно, а фамилия не фиксируется в татарских или башкирских списках. Правдоподобнее видеть в основе чисто славянский корень, связанный с лохматостью.

В сословном плане носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или однодворцами (государственными крестьянами южных окраин). Фамилия не дворянская и не купеческая — в старых ревизских сказках она не встречается среди привилегированных сословий. Таким образом, Колохматова — фамилия-прозвище, описывающая внешнюю черту предка, и сохранившаяся в основном на юге России.