Karlukhan, Karluk ve han öğelerinden kurulmuş bir erkek adıdır ve “Karlukların hanı” anlamına gelir. Karluk, Vikisözlük'ün Türkçe sürümünde eski Türk boylarından biri olarak kaydedilir. Han, Osmanlıca ve Eski Anadolu Türkçesindeki ḫān biçimi üzerinden Ana Türkçe *kagan sözcüğüne dayanır; kağan ve hakan ile aynı kökten gelir ve hükümdar demektir. Vikisözlük han'ın bazı hükümdarların adlarından sonra kullanılan bir unvan olduğunu da belirtir. TDK adı Karluk boyunun hanı diye açıklar.
Bir boy adıyla bir unvanı birleştiren bu yapı, adı doğrudan Türk tarihine bağlar; benzer isimler arasındaki Karahan ve Altunhan da han ile biten adlardır. Karlukhan üç hecede okunur (Kar-luk-han); ortadaki k ile h yan yana geldiği için iki sesin ayrı ayrı duyulacak biçimde söylenmesi gerekir. Ekler kalın ünlülüdür: Karlukhan'a, Karlukhan'ın.