Фамилия Лихойванов — редкий пример, где прозвище или имя образовано не от глагола, а от двух корней, и где ударение, скорее всего, падало на второй слог. В основе лежит древнерусское нецерковное имя Лихойван, которое, в свою очередь, является сложением двух основ: «лихой» (в значении «удалой», «смелый», «проворный», а не «злой») и «Иван». Получается, что Лихойван — это «удалой Иван», «смелый Иван», человек, чья бойкость или отвага стали его главной приметой.

Словообразовательная модель здесь проста и архаична: к полному имени Лихойван добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов, который отвечает на вопрос «чей?». То есть Лихойванов — это сын или потомок Лихойвана. Фамилия стоит в ряду таких же «парных» образований, как Добрынин (от Добрыня), Милованов (от Милован) или, например, Кривоногов (от Кривоног). Но если Добрыня или Милован — славянские имена, то Лихойван — гибрид: славянский эпитет «лихой» прирос к крестильному имени Иван, что говорит о народной, нецерковной традиции имянаречения.

В географическом плане фамилия тяготеет к южнорусским и казачьим регионам, где была распространена традиция давать прозвища по первому впечатлению и где имя Иван было особенно популярно. Встречается она в основном в бывших областях Войска Донского и в Поволжье. Сословно это, скорее всего, крестьянская или однодворческая фамилия: в дворянских родословных книгах она не фиксируется, а значит, предки были людьми служилыми по прибору или вольными хлебопашцами.

Написание фамилии устойчиво: через «и» в первом слоге и через «о» во втором. Вариант «Лихойванов» с «а» на конце основы — ошибка, так как имя Иван в полной форме даёт именно «Иван», а не «Ивана». В дореволюционных метрических книгах фамилия могла писаться слитно, но иногда встречается раздельное написание «Лихой Иванов», что только подтверждает её происхождение от имени-прозвища.