Фамилия Ольховатских образована от прозвища Ольховатский, которое, по всей вероятности, закрепилось за уроженцем села Ольховатое. Такое название носит село в Раховском районе Закарпатской области Украины. Впрочем, ономастика знает и другие села с похожими именами — Ольховатка встречается в нескольких областях России и Украины, так что точную географическую привязку предка установить сложно. Но сам принцип прозвища от названия местности — один из самых распространённых в русской и украинской традиции.

Название Ольховатое напрямую связано с общеславянским словом «ольха». Формант «-оват-» в топонимике указывает на признак «поросший, изобилующий»: Ольховатое — место, где росло много ольхи. Это типичная модель для славянских названий сёл и урочищ, так что в основе фамилии лежит не личное имя, а природный ориентир, по которому люди определяли местность.

С ольхой в народной культуре связано немало поверий. Ветки ольхи втыкали по краям поля, чтобы защитить посевы от града и непогоды. Их клали под одежду новобрачным, веря, что это убережёт молодых от порчи. В воде, омывающей корни ольхи, купались, чтобы предохранить себя от болезней. Эти детали не объясняют происхождение фамилии напрямую, но показывают, что дерево было знакомым и значимым для предков, а значит, и название села не было случайным.

Особенность фамилии — окончание «-их». Такая форма типична для северных и сибирских говоров, где фамилии закреплялись в родительном падеже множественного числа: Ольховатских буквально означает «из рода Ольховатских». Это отличает её от более распространённой формы Ольховатов, которая встречается в южнорусских и украинских регионах. Фамилии на «-их» часто указывают на коллективную принадлежность: человек не просто Ольховатский, а один из семьи, члены которой носили это прозвище.

Суффикс «-ский» в основе прозвища тоже говорит о связи с местом: так называли выходцев из сёл и городов. В сочетании с окончанием «-их» получается двойная маркировка происхождения: сначала человека определили по месту жительства, а затем закрепили за его потомками как родовое имя. Такая модель встречается реже, чем простая фамилия на «-ов», поэтому Ольховатских — достаточно редкий вариант.

В документах фамилия могла писаться по-разному: Ольховатский, Ольховацкий, Ольховатов. Путаница возникала из-за живого произношения и особенностей местных говоров, где звук «т» перед «с» часто смягчался или заменялся на «ц». Современное написание Ольховатских закрепилось уже в советское время, когда паспортная система потребовала единообразия.