Фамилия Колоярцев — яркий пример того, как географический объект становится семейным именем, пройдя через стадию прозвища. Её основа — топоним «Колояр» или «Колоярка». Такие названия встречаются в Поволжье и на юге России: например, село Колояр в Саратовской области или овраг Колояр в Самарской губернии. Слово «яр» в русских говорах — это крутой обрыв, овраг, береговой склон. А первая часть «коло-» может означать либо «круглый» (от древнерусского «коло» — круг, колесо), либо указывать на близость к воде (от диалектного «колоть» — бить ключом, пробиваться). Таким образом, Колояр — это «круглый яр» (обрыв, огибающий излучину) или «яр у родника». Человек, получивший прозвище Колоярец, жил у такого места или был родом из одноимённого села.

Суффикс -ев указывает на типичную модель образования русских фамилий от прозвищ и географических названий. Форма Колоярцев — это «сын Колоярца». Полная цепочка выглядит так: место Колояр → прозвище жителя Колоярец (или Колояр) → фамилия Колоярцев. Обратите внимание на редкий суффиксальный переход: основа на -ец дала фамилию на -ев, а не на -ов. Это характерно для прозвищ, которые склонялись как существительные мужского рода с окончанием -ец (ср. Молодец → Молодцев, Удалец → Удальцев). Такая модель встречается реже, чем стандартная патронимическая на -ов, и указывает на то, что прозвище закрепилось за родом именно в форме «Колоярец» ещё до формирования фамилии.

Фамилия преимущественно русская, с очагом распространения в Среднем и Нижнем Поволжье. Перепись 1897 года фиксирует Колоярцевых в Саратовской и Самарской губерниях, что совпадает с зоной бытования самого топонима. Сословно носители фамилии в основном принадлежали к государственным крестьянам — в Поволжье их было большинство. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что исключает версию о происхождении от тюркского «кол» (рука) и «яр» (обрыв) — хотя фонетически такое сочетание возможно, оно не подкреплено ни географией, ни историческими документами.

Есть и более прозаичная, но менее вероятная версия: связь с диалектным словом «колояр» — так в некоторых говорах называли упрямого, «крутого» человека (от «кол» — кол, и «яр» — крутой, яростный). Однако большинство ономастов сходится на том, что первичен именно топоним: фамилий, образованных от названий оврагов и урочищ, в России тысячи, и Колоярцев вписывается в этот ряд гораздо логичнее, чем в ряд прозвищ по характеру.