Фамилия Шарлуев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа сразу не прочитывается, как, скажем, в фамилиях от крестильных имён (Иванов, Петров). Здесь мы имеем дело с тюркской или монгольской корневой системой, что сразу отсылает нас к географии: скорее всего, фамилия бытует среди народов, говорящих на языках тюркской или монгольской группы, — у башкир, татар, казахов, калмыков или бурят. Суффикс -ев указывает на русскую модель оформления фамилии, которая закрепилась при взаимодействии с русской административной системой, но корень — иноязычный.

Самый вероятный источник — тюркское слово «шарла» или «шарлу» (в разных диалектах). В тюркских языках корень «шар» часто связан с понятиями «круг», «шар», «обкатанный», а также с глаголом «шарлау» — «кричать», «шуметь», «громко говорить». Если исходить из прозвищной традиции, Шарлуем или Шарлы могли назвать человека крикливого, шумного, либо того, кто работал с округлыми предметами — например, катал шары или обтачивал камни. В тюркской среде прозвища по поведению давали нередко, так что версия с «крикуном» вполне рабочая.

Есть и вторая версия, связанная с монгольскими языками. В калмыцком и бурятском «шар» означает «жёлтый», а «шарлу» — что-то вроде «желтоватый». Прозвище могли дать по цвету волос, кожи или одежды. Учитывая, что среди бурят и калмыков фамилии на -ев встречаются часто, эта версия тоже правдоподобна. Спор между тюркским и монгольским корнем решается просто: если фамилия встречается у татар или башкир — скорее «шумный», если у бурят или калмыков — «жёлтый». В любом случае, это прозвище, а не имя из святцев.

Модель образования типична для восточных окраин Российской империи: тюркское или монгольское прозвище плюс русский суффикс принадлежности -ев. Такие фамилии массово фиксировали в XIX веке при переписях, когда крестьянам и инородцам давали фамилии по отцу или по прозвищу. Шарлуев — не дворянская, не купеческая, а скорее крестьянская или казачья фамилия, распространённая в степных регионах.

В написании возможна вариативность: в старых документах встречается форма Шарлуев и Шарлуевъ, но современный стандарт закрепил вариант без твёрдого знака. Фамилия редкая, в общероссийских списках не входит даже в первую тысячу, что делает её носителей носителями локальной истории — скорее всего, предки жили компактно в одном ауле или улусе.