Фамилия Варламян — яркий пример армянской модели образования фамилий, где суффикс -ян (в старой орфографии -янц) указывает на принадлежность к роду или потомка определённого человека. В основе лежит личное имя Варлам, которое является армянской формой библейского имени Варлаам. Имя это греческого происхождения, от «вар» (тяжёлый) и «лаос» (народ), то есть «тяжёлый для народа» — так в христианской традиции звали пустынника и святого, известного своей аскезой и спорами о божественном свете.

В армянской среде имя Варлам, несмотря на книжное происхождение, было распространено в народе — его давали в честь святого Варлаама, чей день почитался в церковном календаре. От этого имени пошли фамилии Варламов у русских, Варлаамишвили у грузин и Варламян у армян. Суффикс -ян в данном случае выполняет ту же роль, что и русское -ов: «из рода Варлама» или «сын Варлама».

Географически фамилия Варламян типична для Армении и армянской диаспоры, особенно для регионов исторической Восточной Армении — Сюника, Араратской долины, а также для армян, переселившихся в XIX веке из Западной Армении (Османская империя) в Российскую империю. Встречается она и в Грузии, где армянское население компактно проживало в Тбилиси и Самцхе-Джавахети.

Интересна вариативность написания: в дореволюционных документах можно найти форму Варламянц, где конечное -ц — это более архаичный вариант суффикса, сохранившийся в некоторых диалектах. После реформы армянской орфографии в 1920-х годах в Советской Армении закрепилась краткая форма Варламян, тогда как в диаспоре (особенно в ливанской, сирийской общинах) иногда пишут Варламянц или даже Варламеан — по правилам западного произношения.

Социальный статус носителей фамилии не был закреплён за одним сословием: Варламянами могли быть и крестьяне, и ремесленники, и священники. В армянской традиции имя Варлам редко встречалось у княжеских родов, поэтому фамилия скорее указывает на простое происхождение — потомка человека, которого в общине знали по имени.