Фамилия Сухомлинов — это отчество второго порядка: Сухомлинов — сын Сухомлина — внук Сухомли. Прозвище Сухомля, от которого произошла эта фамилия, 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 Сухомлинов.