Фамилия Лохай — редкая, и её происхождение неочевидно. Самая вероятная версия связывает её с тюркским или монгольским прозвищем. В ряде тюркских языков «лохай» или близкие формы означают «грязнуля», «неряха», «неопрятный человек». Такое прозвище могли дать небрежному в одежде или хозяйстве человеку. Позже, при крещении или переходе в православие, прозвище закрепилось как фамилия.

Вторая версия — от древнерусского нецерковного имени Лох. Имя Лох (возможно, от «лох» в значении «лосось» или от диалектного «лох» — «плохой, негодный») известно по писцовым книгам XV–XVI веков. Тогда фамилия Лохай могла образоваться через суффикс -ай, характерный для прозвищ (сравните: Молчай, Гуляй). В этом случае Лохай — «сын или потомок Лоха».

Географически фамилия встречается в основном на юге России и в Поволжье, что косвенно подтверждает тюркское влияние. Встречаются единичные носители в Казахстане и Средней Азии — там фамилия могла сохраниться у потомков русских переселенцев или казаков, контактировавших с местным населением.

Окончание -ай нехарактерно для русских фамилий на -ов/-ин, поэтому Лохай, скорее всего, застывшая форма прозвища, а не патроним. Это говорит о том, что фамилия могла возникнуть не в центральных русских землях, а на окраинах, где ономастические модели были свободнее. Точных сведений о дворянском или крестьянском происхождении нет — фамилия слишком редкая, чтобы её проследить по сословным спискам.