Фамилия Ольховые — редкий пример фамилии, застывшей в форме множественного числа родительного падежа. Это так называемая «фамилия-прилагательное» с окончанием -ые, характерная в основном для северных и центральных областей России, а также для некоторых регионов Украины. В отличие от более распространённых -ов и -ин, модель на -ые указывает не на отдельного человека, а на целый род или семейство: Ольховые — это «те, кто живёт у ольхи» или «родом из Ольхового».

Основа фамилии прозрачна: «ольха» — дерево, известное своей влаголюбивостью и мягкой древесиной. В топонимике России десятки сел, деревень и урочищ с названием Ольховое, Ольховка, Ольшана. Предки носителей фамилии, скорее всего, получили её по месту жительства — либо от названия поселения, либо от характерного природного ориентира (ольховой рощи, болота с ольхой). Второй, менее вероятный вариант — прозвище по занятию: ольховые заросли давали сырьё для плетения корзин, изготовления угля или строительства срубов колодцев.

Словообразовательная модель здесь простая: прилагательное «ольховый» (от «ольха») перешло в субстантивированную форму множественного числа. Суффикс -ов- здесь не патронимический (не «сын Ольха»), а притяжательный или относительный — указывающий на связь с объектом. В этом отличие от фамилий вроде Ольховский, где суффикс -ск- указывает на принадлежность к населённому пункту, а не к дереву.

Фамилия встречается нечасто, и её носители, как правило, имеют корни в областях с густой речной сетью и обилием влажных лесов — например, в Вологодской, Костромской, Новгородской или Псковской областях. В документах XVIII–XIX веков такие фамилии могли записывать с разной орфографией: Ольховые, Ольховы, а иногда и через «а» — Альховые, что связано с акающим произношением. Современное написание закрепилось в советское время при паспортизации.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ольховые стоит в одном ряду с Ольховым (мужская форма единственного числа) и Ольховским (дворянский или польский вариант). Но именно форма на -ые подчёркивает коллективный, родовой характер — такую фамилию нередко носили крестьянские семьи, которые не меняли её при переезде, а передавали как маркер общего происхождения.