Фамилия Закаляева — редкий случай, когда основа, казалось бы, прозрачна, но её этимология неочевидна. На слух она легко делится на «закал-» и суффикс притяжательного прилагательного «-ев-», указывающий на происхождение от отчества или прозвища отца. Однако сразу возникает вопрос: от какого именно слова образована основа?

Самое прямолинейное объяснение — от глагола «закалять» (делать твёрдым, прочным). В таком случае прозвище Закаляй мог получить человек с крепким здоровьем, выносливый, либо кузнец, занимавшийся закалкой металла. Эта версия логична и вписывается в модель русских фамилий от глагольных основ (ср. Гуляев, Печаев), но есть нюанс: глагол «закалять» в значении «укреплять» вошёл в активный обиход относительно поздно, в XVIII–XIX веках, а фамилии массово формировались раньше.

Более вероятна связь с диалектным словом «закал» или «закала». В северных и сибирских говорах «закалом» называли затвердевшую корку на земле после мороза, а также — что важнее — дефект выпечки: непропечённый, сырой слой в хлебе. Прозвище Закала или Закаляй могли дать либо нерадивому пекарю, либо, напротив, человеку, который отличался «твёрдостью» характера или внешности (например, коренастому, плотному). Суффикс «-яй» в таких прозвищах типичен для русской антропонимии (ср. Лентяй, Гуляй).

Географически фамилия Закаляева встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает диалектную природу основы. В официальных документах XIX века носители фамилии записаны как государственные крестьяне, то есть предки были лично свободными земледельцами, а не крепостными.

Мужской вариант — Закаляев — образован по стандартной модели отчества на «-ев» (после мягкого согласного «й»). Женская форма Закаляева не меняет этимологии, а лишь указывает на пол носителя. Встречаются единичные варианты написания с одной «л» (Закаева), но это, скорее всего, результат ошибки в документах, а не отдельная фамилия.