Фамилия Колыхалова образована от прозвища Колыхало, которое, в свою очередь, восходит к глаголу «колыхать» — то есть качать, колебать, мерно двигать. На первый взгляд, прозвище могло указывать на внешность или характер: так могли назвать человека неуверенного, слабого или болезненного, словно его «колышет» от малейшего ветра. Однако эта версия уступает другой, более убедительной и связанной с родом занятий.

Куда вероятнее, что Колыхалом называли человека по профессии. Глагол «колыхать» имел и конкретные бытовые значения. Во-первых, так могли прозвать няньку или того, кто качал колыбель — в крестьянских семьях это занятие было распространённым, и прозвище легко могло закрепиться за человеком, который постоянно «колыхал» люльку. Во-вторых, «колыхать» означало веять зерно, очищая его от мякины и плевел. Веяльщик ритмичными движениями подбрасывал зерно на лопате, заставляя его «колыхаться» на ветру. Таким образом, прозвище Колыхало могло принадлежать работнику, занятому на току.

Суффикс -ов- в фамилии указывает на стандартную русскую патронимическую модель: «чей?» — Колыхалова, то есть дочь или жена Колыхала. Со временем фамилия закрепилась за потомками, утратив прямую связь с первоначальным прозвищем. В отличие от более распространённых фамилий на -ов, основа здесь не имя, а именно прозвище от действия, что делает её редкой и привязанной к конкретному ремеслу или бытовой ситуации.