Фамилия Барбарии — один из тех редких случаев, когда написание почти полностью совпадает с основой, а суффикс почти отсутствует. В русской традиции фамилии на -ий (-ый) чаще всего указывают на прилагательное, но здесь мы видим форму, которая могла закрепиться либо как нетронутое прозвище, либо как результат поздней адаптации иноязычной фамилии.

Корень «барбар-» восходит к греческому βάρβαρος (barbaros) — «чужеземец, не грек», которое в латинском и европейских языках дало «варвар». В русском языке слово «варвар» — книжное, но в южнорусских и украинских говорах существовало прозвище «Барбар» или «Барбара», которое могли дать человеку с грубоватыми манерами, пришлому или просто тому, кто говорил на непонятном наречии. Однако не стоит путать с именем Варвара — здесь основа мужского рода.

Самая правдоподобная версия: фамилия Барбарии — это русифицированная форма итальянской или молдавской фамилии Barbari. В итальянском Barbari значит «варвары» (множественное число) или происходит от личного имени Barbaro. На юге России и в Новороссии в XIX веке оседали итальянские мастера, архитекторы и купцы, чьи фамилии нередко адаптировали, меняя окончание на -ий. Так, Barbaro превращалось в Барбарий, а во множественном числе или по форме рода — в Барбарии.

Суффикс -ий в данном случае не типичный патронимический (как -ов или -ин), а скорее адъективный, указывающий на «принадлежность к роду» или «свойство». Встречается он в дворянских фамилиях польского происхождения (например, Барбарий) и в редких русских прозвищных фамилиях. Если предок был прозван Барбарой, то фамилия могла образоваться как Барбарин, но форма Барбарии говорит о ином пути — вероятно, через украинскую или польскую среду, где окончание -ий обычное для фамилий-прилагательных.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в западных областях бывшей Российской империи и среди потомков греческих или итальянских переселенцев. Точных данных о сословной принадлежности нет, но носители скорее всего были из мещан или разночинцев, а не из крестьянской среды, где преобладали фамилии на -ов и -ин.