Die Namen der Täler leiten sich vom Kohlbach (Studený potok) her, der die durch die Verbindung des Großen und des Kleinen Kohlbachs entsteht. Frühere deutsche Benennung war Kaltbach, ähnlich der polnischen Bezeichnung Zimna Woda und der slowakischen Bezeichnung Studený potok. Der Bachname ist wiederum vom alten Namen des Bergs Prostredný hrot, Kahlberg (bzw. Kalberk), abgeleitet worden.
Im Zipserdeutschen Dialekt wurden „Kahlbach“ als Kohlbach und „Kahlbachtal“ als „Kohlbachtal“ ausgesprochen und die Namen wurden in dieser Form an Fremdenführer weitergegeben. Georg Buchholtz (1643) nennt das Tal 1719 Kaalbächer Grund und erwähnte, dies sei „derselbe Grund, allwoher die Kaalbach heraus fliesset“. Diese Aussprache sorgte bei einigen Autoren für Verwirrung, die den Ursprung im Kohlebergbau vermuteten und entsprechend das Tal Kohlenbachtal nannten. Die Zipser Sachsen nutzten jedoch das Wort Käul für Kohle. Die Magyaren nutzten zuerst die germanisierte Talbezeichnung Kolbachi völgy, erst nach 1879 sind magyarisierte Formen wie Nagy-Tarpataki-völgy in Gebrauch. Der polnische Name Dolina Staroleśna verweist auf die jahrhundertelange Zugehörigkeit zur Gemeinde Stará Lesná (deutsch Altwalddorf).
Ivan Bohuš: Od A po Z o názvoch Vysokých Tatier. Hrsg.: ŠL TANAPu. 1. Auflage. Tatranská Lomnica 1996, ISBN 80-967522-7-8, S.273–277 (Unterkapitel XVII. Komplex Veľkej Studenej doliny).
