Фамилия Колоянова звучит как прилагательное, но на самом деле это форма женского рода от фамилии Колоянов. В русской традиции такие фамилии фиксировали семейную принадлежность: Колоянова — жена или дочь Колоянова. Сама же мужская основа образована с помощью патронимического суффикса -ов, который в XIX веке закрепился за большинством русских фамилий. Но вот корень здесь неочевидный и редкий.

Самая вероятная версия — тюркское происхождение. Основа «колоян» могла восходить к тюркскому личному имени или прозвищу. В тюркских языках есть слово «кол» (рука, раб, слуга) и «йан» (душа, сторона), но прямая смысловая связь сомнительна. Более правдоподобно, что в основе лежит имя Колоян — вариант имени Галаян или Калоян, которое было распространено у народов Кавказа и Поволжья. Калоян (от греческого «калос» — красивый, добрый) — имя византийского происхождения, которое через болгар и тюркские народы попало в южнорусские степи. Так что предок носителя фамилии мог быть крещёным татарином, казаком или выходцем с Северного Кавказа, получившим прозвище по имени.

Менее вероятна, но возможна версия от русского прозвища «Колоянец» — житель или выходец из села Колояр (такие встречаются в Поволжье, например, в Самарской области). В этом случае фамилия означала бы «сын колоярца», но тогда в основе было бы «Колояр-», а не «Колоя-». Поэтому тюркский след остаётся главным.

Географически фамилия Колояновы встречается преимущественно в южных регионах России — в Ростовской, Волгоградской областях, в Ставропольском крае. Это совпадает с зоной активного смешения славянского и тюркского населения, где подобные фамилии не редкость. Суффикс -ов окончательно «обрусел» фамилию, скрыв её иноязычный корень под привычное для русского уха окончание.