Фамилия Толеухан — одна из тех, что прямо указывает на имя основателя рода. В основе лежит мужское личное имя Толеухан, которое распространено у казахов и других тюркоязычных народов Центральной Азии. Оно составное: первая часть «төлеу» означает «платить, возмещать» (в переносном смысле — «отплачивающий добром»), а вторая — «хан» (правитель, владыка). Таким образом, имя Толеухан можно перевести как «хан, платящий добром» или «щедрый правитель». В доисламской и мусульманской традиции такие имена давали с пожеланием, чтобы ребёнок вырос справедливым и великодушным.

С точки зрения словообразования, фамилия Толеухан — это не русифицированная форма. В отличие от большинства русских фамилий, она не получила типичных суффиксов -ов, -ев или -ин. Это так называемая «голая» фамилия, где основой выступает само имя без добавления окончаний. Такое оформление характерно для фамилий тюркского происхождения, которые вошли в русский обиход в неизменном виде. Встречаются и варианты написания — Толеуханов, где суффикс -ов уже указывает на принадлежность («чей?» — сын Толеухана), но исходная форма Толеухан встречается не реже.

Носители фамилии сосредоточены в основном в Казахстане, особенно в южных и западных регионах, а также среди казахской диаспоры в России (Астраханская, Оренбургская области) и Узбекистане. В XIX — начале XX века, когда у казахов начали массово закрепляться фамилии, многие брали в качестве родового имени имя деда или отца. Так Толеухан мог стать фамилией для потомков человека, которого звали Толеухан, и который, скорее всего, был уважаемым аксакалом или мелким родоправителем.

Социальный контекст фамилии — она не указывает на конкретное сословие или профессию. В казахском обществе имена с компонентом «хан» давали не только знати, но и простым людям, желая ребёнку удачи и авторитета. Поэтому среди Толеуханов могли быть и скотоводы, и купцы, и воины. Сейчас фамилия встречается у людей самых разных занятий, но сохраняет отчётливую этническую привязку.