Фамилия Тлий — редкая и неочевидная для русского уха. Её происхождение почти наверняка лежит за пределами славянского ареала, искать в ней славянский корень или суффикс -ий (как в фамилиях типа Толстой) было бы ошибкой. Скорее всего, перед нами фамилия, пришедшая с Кавказа, и её основа — адыгская или абазинская.

В адыгских языках (кабардино-черкесском, адыгейском) корень «тлий» (тlый) означает «золото». Фамилия Тлий, таким образом, могла быть прозвищем, данным предку за богатство, светлые волосы или занятие ювелирным делом. В адыгской традиции фамилии часто образовывались напрямую от нарицательных слов без дополнительных суффиксов, что полностью соответствует форме «Тлий». Это не русская модель на -ов или -ин, а прямой перенос прозвища.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с абазинским словом «тлы» — «сердце». В этом случае фамилия могла указывать на смелого, сердечного человека. Однако версия с «золотом» встречается в ономастических заметках по северокавказским фамилиям чаще.

Географически фамилия Тлий встречается в среде кабардинцев и черкесов, особенно в Кабардино-Балкарии и Карачаево-Черкесии. В русских документах она могла фиксироваться без изменений, так как короткие иноязычные фамилии с конечным согласным не требовали русификации.

С точки зрения словообразования, фамилия Тлий уникальна для русского списка: она односложна, не имеет привычного фамильного суффикса и сохраняет звуковой облик языка-источника. Носители фамилии — это, скорее всего, потомки адыгов, чьи предки получили прозвище по признаку, связанному с золотом, будь то ремесло, внешность или социальный статус.