Фамилия Шарлье — не русская по происхождению, и её история лежит не в славянской, а в романской языковой среде. В отличие от подавляющего большинства фамилий на территории бывшей Российской империи, которые образованы от прозвищ, имён или профессий с помощью суффиксов -ов, -ин или -ский, Шарлье — это чистая французская фамилия, сохранившая своё оригинальное звучание и написание. Её основа — французское личное имя Charles (Шарль), которое восходит к германскому Karl, означающему «свободный человек» или «мужчина». Суффикс -ier в данном случае указывает на принадлежность или профессию, поэтому буквально фамилию можно перевести как «шарлье» — тот, кто связан с Шарлем, либо «шарлье» как вариант фамилии, образованной от имени отца или хозяина.

В России и других странах бывшего СССР фамилия Шарлье встречается крайне редко и почти всегда связана с потомками французов, переселившихся в империю в XVIII–XIX веках. Это могли быть гувернёры, ремесленники, офицеры или купцы, осевшие в крупных городах — Санкт-Петербурге, Москве, Одессе. Известно, что в дореволюционной России существовали дворянские роды с этой фамилией, например, Шарлье де ля Рош, но их история узка и документирована слабо, в открытых источниках нет массовых данных. В советское время фамилия не получила распространения из-за своей иноязычности, и сегодня её носители — это, как правило, потомки тех самых эмигрантов или люди, унаследовавшие фамилию по браку.

С точки зрения словообразования, Шарлье — это типичная французская патронимическая фамилия, аналогичная русским Иванов или Петров, но с другим суффиксальным оформлением. В русском языке она не склоняется по падежам (как и большинство заимствованных фамилий на -е). Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то в русской традиции аналогом могло бы быть Шарлов или Шарльев, но они не зафиксированы — носители предпочли сохранить оригинальное написание. Встречаются также варианты Шарлье с ударением на последний слог, что характерно для французского произношения.

Таким образом, фамилия Шарлье — редкий пример прямого заимствования без адаптации. Её носители, скорее всего, имеют корни во французской среде, а их предки могли быть людьми, связанными с именем Шарль: либо сыновьями человека по имени Шарль, либо работниками у такого господина. Географически фамилия сосредоточена в Западной Европе, особенно во Франции и Бельгии, а в России осталась лишь как исторический след.