Фамилия Лихолина — женская форма мужской фамилии Лихолин, и образована она по типичной русской модели с суффиксом -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Лихолин — это «сын Лихоли» или, шире, «человек из рода Лихоли». Сама основа — Лихоля — в прошлом была прозвищем или неканоническим именем, и вот здесь начинается самое интересное.

В основе слова лежит корень «лих-» (от «лихой»). В древнерусском языке слово «лихой» имело широкий спектр значений: от «злой, дурной, опасный» до «удалой, смелый, быстрый». Прозвище Лихоля могли дать человеку с буйным нравом, тому, кто отличался дерзостью или, наоборот, приносил несчастья. Но есть и другая, более мирная версия: в некоторых говорах «лихой» означало «красивый, статный». Так что Лихоля мог быть не разбойником, а просто видным молодцем.

Конкретное значение прозвища зависело от контекста, но в любом случае оно было ярким и запоминающимся. Фамилия Лихолин (и, соответственно, Лихолина) распространена в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской, Костромской и Кировской областях. Там сохранились архаичные формы личных имён и прозвищ, позже закрепившиеся в фамилиях. Встречаются и однокоренные фамилии: Лихов, Лихин, Лихоманов, Лихоносов — все они восходят к тому же корню, но с разными суффиксами и вторыми основами.

Суффикс -ол- в основе Лихоля встречается реже, чем более распространённые -к- или -ш-. Это указывает на то, что прозвище было образовано по модели, характерной для северо-восточных русских говоров, где такие формы бытовали как уменьшительные или пренебрежительные. Таким образом, фамилия Лихолина несёт в себе отпечаток региональной диалектной традиции, а её носители, скорее всего, происходят из крестьянской или посадской среды — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.