Sachverhalt: A. Der 1962 geborene C._ war ab 1. Juni 2005 als Geschäftsführer für die A._ AG, tätig. Ab 9. Juni 2005 bis 29. Oktober 2007 war er zudem als einziges Mitglied des Verwaltungsrates mit Einzelunterschrift im Handelsregister eingetragen. Anschliessend übernahm seine Ehefrau, M._, die Funktion eines Mitglieds des Verwaltungsrates mit Einzelunterschrift bis zur Löschung des Eintrags am 26. November 2009, wobei am 18. Mai 2009 ihre Zeichnungsberechtigung gestrichen und gleichzeitig ein Liquidator eingesetzt wurde. Bereits mit schriftlicher Kündigung vom 27. Oktober 2008 hatte die A._ AG das Arbeitsverhältnis mit C._ per 31. Dezember 2008 aus wirtschaftlichen Gründen aufgelöst. Am 10. November 2008 stellte C._ für die Zeit ab 1. Januar 2009 Antrag auf Arbeitslosenentschädigung. Die Arbeitslosenkasse des Kantons Zürich richtete in den Monaten Januar und Februar 2009 Arbeitslosentaggelder aus. Mit Verfügung vom 19. März 2009 verneinte sie unter Hinweis auf die arbeitgeberähnliche Stellung der M._ den Anspruch auf Arbeitslosenentschädigung rückwirkend ab 1. Januar 2009 und forderte die bereits entrichteten Taggelder in der Höhe von gesamthaft Fr. 7'250.85 zurück. Daran hielt sie auf Einsprache hin fest, wobei sie auf das Gesuch um Erlass der Rückforderung nicht eintrat mit dem Hinweis, sie werde dieses nach Rechtskraft des Entscheides an die zuständige Amtsstelle überweisen (Einspracheentscheid vom 7. Oktober 2009). B. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die dagegen erhobene Beschwerde ab, soweit es darauf eintrat (Entscheid vom 3. August 2010). C. C._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, es seien ihm ab 1. Januar 2009 Arbeitslosentaggelder auszubezahlen.