Фамилия Лихолитова — женская форма фамилии Лихолитов, и её происхождение напрямую связано с мужским прозвищем Лихолит. Разбор этой фамилии стоит начать с её основы: корень «лих-» в русских говорах имеет два основных значения. Первое — «злой, лихой, опасный» (отсюда «лихо», «лиходей»). Второе — «удалой, смелый, быстрый» (как в слове «лихач»). Вторая часть — «лит» — происходит от глагола «лить». Таким образом, прозвище Лихолит могло означать «тот, кто льёт лихо», то есть причиняет беду, или же «быстро льющий» — например, мастер, работающий с расплавленным металлом.

Самая вероятная версия — профессиональная. В старину «литьём» занимались литейщики, колокольных дел мастера или оружейники. Прозвище Лихолит могли дать человеку, который работал с металлом быстро и ловко («лихо лил»), либо, наоборот, небрежно, допуская брак. Второй вариант — прозвище могло быть дано за буйный нрав: «лить лихо» в переносном смысле означало «творить бесчинства, разбойничать». Судя по типичной модели образования русских фамилий, прозвище Лихолит принадлежало основателю рода, а его потомки стали Лихолитовыми.

Суффикс «-ов» в мужской форме указывает на принадлежность: «чей?» — Лихолитов, то есть сын или потомок Лихолита. Такие фамилии в основном закрепились в центральных и южных регионах России, в среде крестьян и посадских людей. В отличие от дворянских фамилий на «-ский», Лихолитова — типичная «прозвищная» фамилия, которая нередко встречалась в однодворческих и казачьих семьях.

У фамилии есть редкая особенность: в ней нет уменьшительно-ласкательного суффикса, что говорит о том, что прозвище было не домашним, а уличным, данным по характерному признаку или занятию. Однокоренные фамилии — Лихолётов, Лихов, Лихобабин — имеют другие смысловые оттенки, тогда как Лихолитова сохраняет прямую связь с ремеслом или действием. Встретить её можно в основном в Воронежской, Тамбовской и Ростовской областях, что косвенно подтверждает южнорусские корни.