Фамилия Сухаленцева — женская форма фамилии Сухаленцев, и её происхождение напрямую связано с необычной словообразовательной моделью. В основе лежит корень «сух-», указывающий на что-то сухое, худое или лишённое влаги. Однако ключевая особенность — суффикс «-енц-», который встречается в русских фамилиях гораздо реже, чем привычные «-ов» или «-ин». Этот суффикс характерен для прозвищ, образованных от прилагательных с помощью уменьшительно-пренебрежительного оттенка: «сухой» → «сухаленький» (очень худой, высохший). Такой переход от прилагательного к прозвищу, а затем к фамилии — типичный путь для русской ономастики, описанный, в частности, в работах Б. Унбегауна.

Прозвище Сухаленец или Сухалень могло закрепиться за человеком с заметной худобой, сухощавым телосложением или даже за тем, кто жил в засушливой местности. В говорах слово «сухаль» иногда означало «сухощавый человек», а добавление суффикса «-енц» усиливало пренебрежительный или просторечный оттенок. В отличие от более распространённых фамилий вроде Сухов или Суханов, форма Сухаленцев сохраняет редкий суффиксальный элемент, который указывает на конкретный диалектный ареал или на прозвище, данное в узком кругу.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где суффикс «-енц» встречается в прозвищах и фамилиях чаще, чем на юге. Встречаются варианты написания с одной «л» (Сухаленцев) или с «о» в корне (Сухоленцев), но форма с «а» исторически более устойчива, так как связана с прилагательным «сухой», а не с существительным «сухоль» (редкое диалектное слово). Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — скорее всего, предки Сухаленцевых относились к крестьянскому или мещанскому сословию, а прозвище возникло в бытовой среде.

Если отталкиваться от реалий, то носитель прозвища Сухаленец мог быть не только худым, но и, например, сухим на подъём человеком — нелюдимым или скупым. В русских говорах слово «сухой» имело и переносное значение: «чёрствый», «неприветливый». Однако основная версия остаётся антропометрической: фамилия описывает внешность, что было самым частым мотивом для прозвищ в допетровской Руси.