Фамилия Запальных — редкий пример так называемой «застывшей» формы родительного падежа множественного числа. Она образована по модели, типичной для северных и сибирских говоров: прозвище или семейное имя ставили в форму «чьих будете?» — Запальных. Суффикс -ых (вариант -их) указывает на принадлежность к роду, дому или местности: Запальные — это люди из семьи или деревни, где жил некий Запалой или Запальный.

Основа фамилии — прилагательное или прозвище «запальный». В диалектах у этого слова несколько значений. Первое и самое прямое — «относящийся к запалу», то есть к воспламенителю, фитилю или пороховой затравке. Второе, переносное — «вспыльчивый, горячий, запальчивый человек». В. И. Даль в своём словаре фиксирует слово «запальный» именно в значении «вспыльчивый, запальчивый». Третье, менее известное — «запальный» могло означать «забывчивый, рассеянный» (от глагола «запамятовать»), но это значение встречается реже и локально.

Географически фамилия привязана к северу России: Вологодская, Архангельская области, а также к Сибири, куда переселенцы принесли эту модель фамилий. В центральных и южных губерниях форма на -ых почти не встречается. Сословно носители фамилии Запальных — скорее всего, крестьяне или посадские люди. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В написании фамилии возможна вариативность: в старых документах могли писать «Запальных» и «Запальних» (с «и» в суффиксе, что отражает местное произношение). В современном русском языке нормативным считается окончание -ых. Однокоренные фамилии — Запалов, Запальцев, Запальский — образованы по другим словообразовательным моделям (с суффиксами -ов, -ев, -ский) и встречаются чаще.

Коротко: фамилия Запальных — северная, указывает на предка, которого звали или прозвали Запальным за вспыльчивый нрав или за связь с пороховым делом.