Фамилия Орхон — редкий случай в русском ономастиконе. Она не вписывается в привычные модели образования от крестильных имён, прозвищ или профессий, и её происхождение почти наверняка связано не со славянским, а с тюркским миром.

Основа фамилии — топоним Орхон. Так называется река в Монголии, впадающая в Селенгу. Долина Орхона — историческое ядро Тюркского каганата, место находки знаменитых рунических стел VI–VIII веков. В русском языке это слово закрепилось через научную и географическую литературу XIX века. Фамилия Орхон могла появиться у человека, чьи предки жили в тех краях, или у выходца из мест, связанных с этой рекой. Вторая версия: прозвище Орхон могли дать человеку, который чем-то напоминал «орхонца» — например, был смугл, черноволос или имел раскосые глаза, что в крестьянской среде часто связывали с «азиатским» типом внешности.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. В ней нет русского суффикса (-ов, -ин, -ский): она представляет собой чистую основу, что характерно для фамилий тюркского, кавказского или монгольского происхождения, которые иногда перенимались без изменений. В русской среде такую фамилию могли получить, например, дети крещёного калмыка или бурята, взявшие за основу родовое имя или место выхода.

Встречаемость фамилии Орхон крайне низкая. По открытым данным, она фиксируется в единичных случаях на юге Сибири, в Бурятии и в крупных городах, куда мигрировало население из этих регионов. Сословная принадлежность носителей, скорее всего, была разночинной: от крестьян-переселенцев до казаков и мещан. Фамилия не дворянская и не купеческая — она не попала в родословные книги, а осталась в бытовом, народном употреблении.

Для сравнения: однокоренных фамилий в русском языке практически нет. Можно вспомнить разве что фамилию Орхонен — финнизированный вариант, встречающийся у ингерманландских финнов, но её корень, вероятно, другой (от финского orho — «сирота»). Русская же фамилия Орхон — это прямая, почти неизменённая тюркская основа, которая попала в паспортную систему уже в XX веке.