Фамилия Переволочанский — яркий пример того, как топоним превращается в родовое имя. Её основа — название населённого пункта, скорее всего, села или хутора Переволока или Переволочное. Таких названий на Руси и в Малороссии было немало: они указывали на место, где лодки или товары «переволакивали» волоком из одной реки в другую, минуя пороги или сокращая путь. Типичный «переволок» — низкий перешеек между двумя водными системами, ключевой узел древних торговых и военных путей.

Суффикс -ск- с окончанием -ий — классическая модель для фамилий, образованных от географических названий. В польской, украинской и русской традиции такая форма первоначально была прилагательным, отвечавшим на вопрос «откуда?»: Переволочанский — значит «родом из Переволоки» или «владеющий землёй в Переволоке». В отличие от фамилий на -ов/-ев или -ин, которые чаще давались по имени отца или прозвищу, «-ский» указывал на принадлежность к месту, часто — к дворянскому поместью или казачьему хутору.

Самая известная географическая точка с таким корнем — местечко Переволочна на Днепре, напротив Кременчуга. В XVII–XVIII веках там находилась знаменитая переправа и таможня, а через реку ходил паром. Выходцы оттуда и могли получить прозвание Переволочанский. Однако не стоит исключать и другие варианты: например, деревни Переволока в бывшей Черниговской губернии или в нынешней Тверской области.

В сословном плане носители этой фамилии — почти наверняка не крестьяне (у них редко бывали фамилии на -ский, если только не перешли от помещика), а скорее казаки, мещане или мелкопоместные дворяне. В реестрах Запорожского войска и в списках малороссийской старшины фамилии на -ский встречаются часто, и Переволочанский мог быть либо казаком из куреня, либо священником, получившим фамилию по месту службы.

Написание фамилии устойчивое, без вариантов вроде «Переволоцкий» или «Переволоченский», хотя по законам русской орфографии XIX века могло встречаться и «Переволочанскій». Сегодня фамилия редкая, встречается в основном на востоке Украины и в южных областях России, что подтверждает её привязку к днепровскому региону.