Фамилия Прохаева — женская форма мужской фамилии Прохаев. В основе лежит прозвище или мирское имя Прохай. Оно образовано от глагола «прохать» — в старых южнорусских и украинских говорах это слово означало «просить, умолять, хлопотать». Человек, которого прозвали Прохаем, скорее всего, был просителем, ходатаем — либо по роду занятий (например, он ходил по делам общины к начальству), либо по складу характера (настойчивый, умеющий выпросить нужное). Суффикс -ев указывает на принадлежность: Прохаев буквально значит «сын Прохая».

Модель образования фамилии — типичная для русской и украинской антропонимии: усечённая основа на -ай (Прохай) плюс патронимический суффикс -ев. Аналогичные фамилии — Болтаев (от Болтай — болтун), Молчаев (от Молчай — молчун), Гуляев (от Гуляй — гуляка). В этой группе фамилия Прохаев стоит особняком, потому что корень «прох-» не столь распространён, как «гул-» или «молч-». Словарь русских фамилий Б. Унбегауна относит такие образования к разряду прозвищных, возникших в среде крестьян и посадских людей.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. Встречается в Воронежской, Ростовской, Волгоградской областях, а также на Кубани. Это объясняется тем, что слово «прохать» было активно именно в южнорусских говорах. В северных и центральных регионах России предпочли бы форму Прошаев — от «проша» (проситель, нищий). Прохаев — более архаичный и диалектный вариант.

Вторая, менее вероятная версия — от имени Прохор через разговорную форму Проха. Но для Прохора типичны сокращения Проша, Проня, Проха — последнее встречается реже. Если бы фамилия пошла от Прохора, ожидалась бы форма Прохин или Прохов, а не Прохаев. Поэтому версия с прозвищем Прохай убедительнее.

Сословная принадлежность носителей фамилии — в основном крестьяне и однодворцы. В документах XVII–XVIII веков, например в переписных книгах Воронежского уезда, встречаются записи о крестьянах с фамилией Прохаевы. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Это не делает фамилию «простой» — она сохранила редкую глагольную основу, которая почти исчезла из живого языка.