Фамилия Варлоганова — женская форма мужской фамилии Варлоганов, и её редкость сразу бросается в глаза. В русском ономастиконе нет ни одного распространённого корня, который бы прямо ложился в основу «Варлоган-». Это заставляет искать объяснение за пределами привычной модели «от имени или прозвища».

Самая вероятная версия — фамилия образована от прозвища или мирского имени Варлоган, которое могло быть сложносоставным. Первая часть «Вар-» может восходить к древнерусскому «варяг» (скандинав, наёмный воин) или к глаголу «варить» (в значении «кипятить», «готовить»). Вторая часть «-логан» — тёмная. Она не характерна для славянских суффиксов и окончаний. Возможно, это искажённое тюркское или монгольское слово, попавшее в русские говоры через контакты с кочевыми народами. Например, в тюркских языках есть корни со значением «сокол», «ястреб» или «воин», которые могли дать начало прозвищу.

Менее правдоподобна версия о связи с греческим именем Варлаам (через уменьшительную форму Варлоган). Варлаам — имя нескольких святых, в русской традиции оно давало фамилии Варламов, Варлашин. Но переход «Варлам → Варлоган» фонетически натянут: твёрдый «м» редко переходит в «г» без посредника. Скорее всего, если бы исходником было Варлаам, фамилия звучала бы как Варламов или Варлагин.

Географически фамилия Варлоганова встречается единично, в основном на юге России и в Поволжье — регионах с плотным тюркским и монгольским наследием. Это косвенно подтверждает версию о заимствованном корне. Носители фамилии, судя по скудным архивным данным, могли быть однодворцами или казаками — сословиями, где прозвища часто складывались из смеси языков.

Суффикс «-ов» (в мужской форме) указывает на типичную для XVI–XVII веков модель: «чей? — Варлоганов», то есть сын или потомок Варлогана. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Варлоганов (в женском роде — Варлоганова). Фамилия не меняет окончания в зависимости от пола, подчиняясь стандартным правилам склонения прилагательных.