Фамилия Сухомлин образована от прозвища Сухомля. Оно восходит к прилагательному «сухой» в значении «худой» или же «бесчувственный». Исходя из этого, можно предположить, что Сухомлей прозвали худощавого человека. Возможно также, что это прозвище указывало на такие черты характера, как суровость, черствость, жесткость. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Сухомля, со временем получил фамилию Сухомлин.