Фамилия Лохматов образована от прозвища Лохматый, которое в народе давали по двум основным приметам. Первая — внешность: человек с густой, растрепанной шевелюрой, «космач», «нечеса». Вторая — одежда: того, кто ходил в лохмотьях, ветхой, изорванной одежде, в рубище. Оба значения могли переплетаться, и прозвище точно описывало либо неряшливый вид, либо бедное положение.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для русских фамилий: к основе прилагательного «лохматый» добавили суффикс -ов. Это указывает на принадлежность — «сын Лохматого». Фамилии на -ов характерны для центральных и северных регионов России, где они закрепились в XVI–XVII веках как основной тип наследственного именования крестьян и посадских людей.

Стоит отметить, что корень «лохм-» имеет древние славянские параллели. В словаре Владимира Даля «лохма» — это клок волос, шерсти или тряпка, а «лохмотья» — рваная одежда. Таким образом, прозвище могло возникнуть независимо в разных говорах, но с одинаковым смыслом.

Встречаются однокоренные фамилии — Лохматов, Лохмачёв, Лохмин. Они различаются суффиксами (-ов, -ёв, -ин), но основа у всех одна. Лохмачёв, например, образован от той же основы, но через суффикс -ев, что тоже вариант патронимической модели. Географически фамилия Лохматов фиксируется в основном в Поволжье и на Урале, по данным переписей XIX века — в Саратовской, Самарской и Пермской губерниях.

Никакой связи с дворянскими родами или известными историческими личностями у фамилии нет — это типичное крестьянское или мещанское прозвание, которое давали по внешнему признаку. Потомок человека, которого прозвали Лохматым, со временем получил фамилию Лохматов, и она закрепилась в роду без изменений.