Фамилия Церхан — редкая для русского уха, и её происхождение лежит не в славянском, а в тюрко-монгольском или, возможно, в немецком языковом мире. Если разбирать её по составу, то перед нами, скорее всего, сложная основа, где вторая часть — «хан» — не титул правителя, а компонент, указывающий на род занятий или социальное положение. В тюркских языках слово «хан» могло входить в состав прозвищ, означавших «главный», «старший», «начальник» (например, басхан, карахан). Первая часть «цер» (или «церр») сближается с тюркским «чер» (земля, почва) или монгольским «цэрэг» (воин, солдат). Самая правдоподобная версия: Церхан — это прозвище, которое дали военному или землевладельцу, возможно, «земельному хану» или «старшему воину». Менее вероятно, но не исключено, что фамилия имеет немецкие корни: в немецком есть фамилия Zerr (Церр) или Zier (Цир), а добавление «-хан» могло возникнуть при адаптации на русской почве, как замена суффикса.

Суффикса в привычном русском понимании (вроде -ов или -ин) у фамилии нет — она застыла в форме прозвища, что характерно для фамилий, принесённых переселенцами из степных регионов или прибалтийских немцев. В документах XIX века носители фамилии Церхан встречаются в Поволжье и на юге Урала, где были сильны тюркские влияния, а также среди немецких колонистов Саратовской губернии. Это даёт основания считать, что фамилия могла возникнуть независимо в двух разных средах: у башкир, татар или казахов — как прозвище от «цер» (воин) + «хан» (предводитель), и у российских немцев — как искажённое Zerrhahn (например, от «дерущийся петух») или просто Zerr, к которому приросло «-ан» в русском произношении.

Социальный статус предков, скорее всего, был невысоким: прозвище не указывает на княжеский титул, а скорее на службу или ремесло. В тюркской среде «хан» в прозвищах часто был просто уважительным обращением к старшему, а не знаком власти. В немецкой среде фамилия могла принадлежать крестьянину или ремесленнику. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано — это фамилия простых людей, возможно, отставных солдат или вольных поселенцев.

Однокоренные аналоги — Церков, Церенов, Церханов — встречаются в Калмыкии и на Северном Кавказе, что подтверждает связь с монгольскими языками. Сравнение с фамилией Церен (калмыцкое «долгожитель») показывает, что основа «цер» могла означать и «долгий», «вечный», и тогда Церхан — «долгий хан» или «вечный предводитель», то есть прозвище, данное в пожелание долголетия. Такая модель образования (пожелание + статус) типична для ойратских фамилий.