Фамилия Михльзон — редкий для России пример фамилии, образованной по немецкой модели от еврейского имени. Её основа — имя Михль, которое является уменьшительной формой древнееврейского имени Михаэль (Михаил). В переводе с иврита оно означает «кто как Бог». Суффикс -зон (в немецкой орфографии -sohn) буквально означает «сын». Таким образом, Михльзон — это «сын Михля» или «потомок Михля». В немецкоязычной среде такие фамилии (на -зон, -зен) часто давали еврейским семьям в XVIII–XIX веках, когда власти обязывали их взять наследственные фамилии.

Словообразовательная модель здесь не типична для русских фамилий: в русском языке нет суффикса -зон, а притяжательное значение передаётся через -ов, -ев или -ин. Михльзон — это калька с немецкого Михельсон (Mielsohn), но с заменой корня на уменьшительную форму. В немецкой передаче имя могло звучать как Michel, а его уменьшительное — Michl. Написание через «х» (Михль, а не Михель) указывает на то, что фамилия бытовала в регионах, где немецкое произношение передавали по-русски как «хль», а не «хель» — возможно, на территории бывшей Австро-Венгрии или в Пруссии.

Географически фамилия Михльзон встречается в основном в еврейских общинах Восточной Европы, особенно на территории современной Украины, Беларуси и Польши. В России она редка и часто записывалась с искажениями — например, как Михельзон или Михельсон. Известных носителей фамилии в открытых источниках практически нет, что говорит о её малочисленности.

Сравнение с однокоренными фамилиями: Михельсон (от полного имени Михель), Михельзон (вариант с тем же суффиксом), а также чисто русские Михалёв, Михайлов, Михайличенко. Михльзон стоит особняком — она сохранила архаичную уменьшительную основу и иноязычную модель образования, что делает её «паспортом» для историка: по ней можно реконструировать миграцию предков и их языковую среду.