Фамилия Варелжан стоит особняком в русском ономастиконе. Её происхождение не связано с типичными для русских фамилий суффиксами -ов, -ин или -ский. Основа «Варел-» и окончание «-жан» указывают на иноязычные корни, скорее всего, южнославянские или румынские (молдавские). В этих языках суффикс «-жан» (или «-eanu») образует фамилии от географических названий, означая «уроженец такой-то местности» или «выходец оттуда».

Вероятнее всего, в основе фамилии лежит топоним Варела или Варел. Такое название встречается в Румынии, в исторической области Мунтения, а также в Сербии. Таким образом, первый носитель фамилии Варелжан был, скорее всего, переселенцем из села или городка с похожим именем. Фамилия могла появиться в среде русских или украинских крестьян, куда её принесли выходцы с Балкан или из Прикарпатья. В Российской империи такие фамилии фиксировали у бессарабских болгар, гагаузов или сербов, переселявшихся на южные земли.

Словообразовательная модель проста: основа «Варел» + суффикс принадлежности «-жан». Ударение, по аналогии с подобными фамилиями, скорее всего, падает на последний слог: Варелжáн. Встречается также вариант написания через «о» — Ворелжан, что может быть следствием акающего произношения в южнорусских говорах.

Фамилия крайне редкая. Поиск по открытым базам данных показывает единичные случаи её бытования, в основном на юге России и в Молдове. Это не фамилия дворянского сословия — её носители были, вероятно, крестьянами или мещанами, получившими фамилию по месту выхода. Других версий происхождения, например, от личного имени или прозвища, для этой фамилии не существует — слишком прозрачна её топонимическая природа.