Фамилия Колыхалин — один из примеров того, как русский язык запечатлел в родовом имени человеческую характеристику. В её основе лежит прозвище Колыхаля, образованное от глагола «колыхать» — качать, колебать, приводить в движение. Скорее всего, прозвище получил человек неуверенный в себе, нерешительный, либо физически слабый, болезненный — тот, кого «колышет» из стороны в сторону. В народной речи глагол мог относиться и к походке: «колыхался» значит шёл медленно, вразвалку, нетвёрдо.

Фамилия построена по типичной для русских фамилий модели: основа (Колыхал-) + суффикс -ин. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Колыхалин, то есть сын, потомок Колыхали. Такая форма характерна для фамилий, образованных от прозвищ и имён, оканчивающихся на -а или -я (Колыхаля → Колыхалин). Это отличает её, скажем, от фамилий на -ов, которые обычно образуются от основ на твёрдый согласный.

О точном месте и времени возникновения фамилии Колыхалин сейчас говорить сложно — процесс формирования фамилий у разных сословий растянулся на несколько столетий, с XV по XIX век. Вероятнее всего, фамилия закрепилась в крестьянской или посадской среде, где прозвища особенно часто отражали внешние или поведенческие черты человека.

Интересно, что фамилия Колыхалин — редкий случай, когда прозвище образовано не от существительного, а напрямую от глагольной основы. В русской ономастике такие фамилии встречаются, но заметно реже «профессиональных» или «отчественных». Сравните с однокоренными: Колыхалов, Колыханов, Колышкин — все они восходят к тому же корню, но каждый со своим оттенком значения. Фамилия Колыхалин сохранила память о давнем прозвище, которое когда-то точно и метко описывало своего первого носителя.