Фамилия Шлаева образована от мужского варианта Шлаев, а тот — от прозвища или имени Шлай. Основа здесь неочевидная, потому что слово «шлай» в литературном русском языке не зафиксировано. Но в южнорусских и украинских говорах «шлай» или «шляй» означало «плеть», «кнут», «ремень». В переносном смысле так могли прозвать человека резкого, скорого на расправу, либо того, кто плёл кнуты или торговал ремённой упряжью. Встречается и другая версия: от диалектного «шляться» — бродяга, шатун. Тогда Шлай — прозвище непоседливого человека, который не сидит на месте.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: основа Шлай- плюс суффикс принадлежности -ев. Суффикс указывает на то, что фамилия означала «сын Шлая» или «из семьи Шлая». Форма Шлаева — женская, но в быту её часто носят и мужчины в современном паспортном обиходе, хотя исторически правильная мужская — Шлаев.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине. Встречается в Воронежской, Ростовской областях, в Краснодарском крае, а также в Белгородчине. Это согласуется с диалектной зоной, где слово «шлай» было в ходу. В северных и центральных областях фамилия редка, что подтверждает её региональное происхождение.

В документах XVI–XVII веков фамилия не встречается — во всяком случае, в известных переписях и писцовых книгах её нет. Появилась она, скорее всего, поздно, в XVIII–XIX веках, когда прозвища окончательно закрепились как наследственные фамилии среди крестьян и мещан. Никакой связи с дворянскими родами или знатными фамилиями нет — это простонародная фамилия, образованная от уличного прозвища.

Если сравнивать с однокоренными, то ближайшая параллель — фамилия Шляев. У неё та же основа, но с другим произношением: «шляй» вместо «шлай». В некоторых говорах эти формы взаимозаменяемы, поэтому Шлаев и Шляев могут быть вариантами одной фамилии, разошедшимися из-за местного произношения.