Фамилия Жарханалиев — редкий пример фамилии, образованной от сложносоставного арабского имени, которое прошло через тюркскую языковую среду. В основе лежит имя Жарханали (вариант: Жархан-Али). Первая часть — «жар» (в тюркских языках означает «ущелье», «расселина» или «трещина»), но здесь она, скорее всего, искажённое арабское «зар» (زر) — «золото», либо «джар» (جار) — «сосед». Вторая часть — «Али» (араб. علي — «возвышенный», «великий»), одно из имён Аллаха и имя зятя пророка Мухаммеда, чрезвычайно популярное в мусульманском мире.

Суффикс «-ев» указывает на русскую адаптацию фамилии, типичную для народов Средней Азии и Казахстана, где фамилии на «-ев» и «-ов» закрепились в советский период. Исходная тюркская форма выглядела бы как Жарханалиулы (сын Жарханали). Таким образом, фамилия означает «потомок (сын) Жарханали». Имя-основа — составное, что характерно для ономастикона казахов, киргизов и других тюркоязычных мусульман: родители могли дать его, желая ребёнку «соседства» с Али (то есть покровительства) или «золота Али» (символа ценности).

Наиболее вероятна казахская или киргизская среда происхождения. В казахском языке есть слово «жар» (обрыв, крутой берег), и первая часть имени могла осмысляться как «обрыв Али» — топонимическое прозвище по месту жительства (например, аул у обрыва, где почитали Али). Однако это вторичное народное переосмысление, поскольку корни имени — арабские, а не тюркские. Встречаются также написания Джарханалиев (с начальным «дж»), что лучше передаёт арабское произношение.

Фамилия не имеет отношения к русскому слову «жар» (огонь). Это типичный случай, когда внешнее сходство с русской лексикой вводит в заблуждение. Социально фамилия указывает на крестьянские или скотоводческие корни (оседлые и кочевые тюркские народы), а не на дворянство — в Российской империи такие фамилии не фиксировались в родословных книгах. Сегодня Жарханалиевы встречаются преимущественно в Казахстане, а также среди диаспор в России и Узбекистане.