Фамилия Седоволосая — редкий пример русской фамилии, которая почти не скрывает своего прозвищного происхождения. Она образована от устойчивого словосочетания «седая волоса» (то есть седые волосы) и буквально означает «имеющая седые волосы». В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев или -ин, здесь мы видим полное прилагательное в женском роде, что сразу указывает на её позднее происхождение и особую модель образования.

Словообразовательно фамилия стоит особняком. Обычно прозвища, описывающие внешность, превращались в фамилии через суффиксы: Седов (от Седой), Седых (от «седые»). Форма Седоволосая — это цельное прилагательное, которое закрепилось за женщиной, скорее всего, в крестьянской среде XIX века. В официальных документах того времени женщину могли записать как «Седоволосая» без изменения окончания, и фамилия так и осталась в женской форме, не перейдя в мужскую (например, Седоволосый). Это говорит о том, что основательница рода была известна именно под этим прозвищем, и её дети (в том числе сыновья) могли носить фамилию матери по причине вдовства или незаконного рождения.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским говорам, где слово «волос» в значении «волосы» было распространено шире, чем в северных диалектах. Встречается она крайне редко — в основном в документах Курской, Воронежской и Харьковской губерний. Сравните с однокоренными: Седоволосов (с суффиксом -ов) — более типичная форма, но именно вариант Седоволосая сохранил архаичную грамматику.

Прозвище «Седоволосая» могло дать не обязательно старухе. В народе седина иногда ассоциировалась с мудростью или особым знаком судьбы — например, с преждевременной сединой после болезни или сильного потрясения. Вполне вероятно, что женщина, носившая это прозвище, выделялась среди односельчан не возрастом, а приметной внешностью.

Сословной принадлежности у фамилии нет — она бытовала исключительно у крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией не известно. В советское время она не исчезла, но осталась единичной: по современным базам данных, носительниц фамилии Седоволосая в России меньше сотни, и почти все они живут в Центральном Черноземье.