Фамилия Жарылхан — редкая и необычная для русского уха. Её происхождение напрямую связано с тюркскими языками, скорее всего, с казахским или другим языком тюркской группы Центральной Азии. Она не вписывается в привычную модель русских фамилий на -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на её восточные корни и, вероятно, позднее закрепление в документах.

Основа фамилии — личное имя Жарылхан. В казахском языке «жарыл» означает «сияй», «сверкай», «будь щедрым» или «будь счастлив», а «хан» — титул верховного правителя, владыки. Таким образом, имя Жарылхан можно перевести как «сияющий хан», «щедрый правитель» или «счастливый властелин». Это составное имя, типичное для тюркской ономастики, где к основе с пожеланием качеств добавляется высокий титул для придания имени силы и благородства.

Словообразовательная модель проста: фамилия образована от полной формы личного имени без добавления русских суффиксов. Это характерно для тюркских фамилий, которые фиксировались в русских документах в неизменном виде (так называемые «застывшие» формы). Встречаются варианты написания с мягким знаком — Жарылхань, но основной вариант — Жарылхан.

Носители фамилии Жарылхан — это, как правило, потомки людей, которых в XIX–XX веках так назвали. Имя могло быть дано ребёнку в надежде на его будущее богатство, удачу или власть, либо как прозвище человеку, который отличался щедростью или занимал видное положение в общине. Географически фамилия тяготеет к Казахстану и приграничным регионам России (Оренбургская, Астраханская области), где исторически сильны казахские диаспоры. Встречается она и в Кыргызстане.

Сравнение с однокоренными фамилиями, такими как Жарылгасын (от имени со значением «пусть сияет»), Жарылкасын, показывает, что корень «жарыл» — продуктивный в тюркском именослове. Однако форма с «ханом» встречается реже, что делает фамилию Жарылхан более маркированной и указывающей на возможную принадлежность предков к знатному или уважаемому роду. Никаких данных о дворянском происхождении в российском смысле нет — это народная, патронимическая фамилия.

В русском языке фамилия склоняется по правилам существительных второго склонения: Жарылхан, Жарылхана, Жарылхану и так далее. В казахском языке она сохраняет твёрдую основу без изменений.