Фамилия Вахлов чаще всего происходит от прозвища Вахло, которое связывают со словом «вахлак» — так в старину называли неотёсанного, грубоватого или неповоротливого человека. Такие прозвища давали не обязательно в обиду: в крестьянской среде прямота и медлительность могли быть просто заметной чертой, которая закреплялась за человеком и переходила к его детям в виде фамилии.

Есть и вторая версия, не менее правдоподобная. Вахло могло быть производной формой крестильного имени Варфоломей. Это имя пришло на Русь из Византии через православную церковь, а в его основе лежит арамейское Бар-Телеми, что означает «сын вспаханной земли» или «сын полей». Разговорные и уменьшительные формы длинных церковных имён были в ходу повсеместно: Варфоломей легко превращался в Вахло, как, например, Афанасий — в Афоня или Фома — в Фомка. Если принять эту версию, то Вахлов — это потомок человека по имени Варфоломей.

С точки зрения словообразования фамилия Вахлов построена по стандартной и самой распространённой в русской ономастике модели: к основе Вахл- добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Вахлов, то есть сын Вахла). Эта модель была типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ов и -ин складывались уже в XVI–XVII веках.

Спор между двумя версиями не имеет однозначного решения. Прозвища и канонические имена в русской традиции нередко давали одинаковые звуковые формы, и различить их можно только по косвенным данным — например, по географии фамилии или по ранним письменным упоминаниям. В случае с Вахловыми ни одно из объяснений не выглядит натянутым: оба укладываются в обычную практику образования русских фамилий.