Фамилия Сохоян — одна из тех, что сразу указывает на армянское происхождение, причём достаточно точно. Ключ к её пониманию — суффикс -ян, который в армянской ономастике выполняет ту же роль, что русские -ов/-ев или -ин: он означает принадлежность, происхождение, буквально «из рода такого-то». В русской передаче фамилии, попавшие в имперские метрики, часто теряли конечное -ц (как в оригинальном Сахоянц), но основа оставалась неизменной.

Корень фамилии — Сохо (или Сахо). Это армянское личное имя, которое представляет собой сокращённую, народную форму библейского имени Исаак (арм. Սահակ — Саак). В армянском языке имя Саак (Исаак) звучит как «Сахак», а в диалектах и в бытовом произношении оно могло редуцироваться до «Сахо» или «Сохо». Таким образом, Сохоян — это «потомок Сахо», то есть потомок человека по имени Исаак.

Модель образования типична и прозрачна: личное имя (Сахо/Сохо) + патронимический суффикс -ян. Схожие по строению фамилии — Петросян (от Петрос), Аракелян (от Аракел), Ованесян (от Ованес). Специфика Сохоян в том, что имя-основа не полное, а уменьшительное, что говорит о живом, разговорном происхождении прозвища: предка звали не официально Сааком, а домашним Сохо.

Географически фамилия Сохоян наиболее характерна для восточных областей исторической Армении — в первую очередь для Сюника (современная южная Армения) и Арцаха (Нагорный Карабах). Именно в этих регионах диалектная форма «Сахо» была особенно распространена. Носители фамилии встречаются и в западных областях (Западная Армения, ныне территория Турции), но там чаще фиксировался вариант Сахоян с гласной «а» в корне.

Написание через «о» — Сохоян — может быть связано либо с особенностями местного говора (аканье или оканье в армянских диалектах), либо с ошибкой при записи в российских документах XIX–XX веков, когда чиновник записывал фамилию на слух. Оба варианта — Сахоян и Сохоян — однозначно восходят к одному источнику: имени Исаак в его армянской народной форме.