Фамилия Бармузи — редкий случай, когда прозвище сохранилось почти без изменений, не обрастая стандартными русскими суффиксами -ов, -ев или -ин. В ней нет окончания, типичного для притяжательных прилагательных, и это сразу выдает её южное или украинское происхождение. В русской традиции фамилии на -ий, -ой, -а, -я или чистую основу (как Бармузи) характерны для западнорусских земель, а также для казачьих областей, где сословная замкнутость дольше удерживала прозвищные формы.

Основа фамилии — «бармуза» или «бармуз». Это слово имеет два основных значения, оба — из народной речи. Первое: так в некоторых говорах называли ворчуна, брюзгу, человека, который постоянно бормочет или выражает недовольство. Глагол «бармузить» означал «ворчать, говорить невнятно, бормотать». Второе, менее очевидное: «бармуз» могло быть прозвищем человека с необычной, окладистой бородой или усами — здесь возможна связь с диалектным «барма» (борода, бахрома). В любом случае, фамилия образована от прозвища, данного по внешней черте или особенности поведения, и закрепилась за родом без изменений.

Если предположить, что носитель фамилии был из казачьей среды, то прозвище Бармуза могло закрепиться за его потомками как родовое имя без патронимического суффикса — это типично для запорожских и донских казаков. В крестьянской среде такое оформление встречалось реже, но тоже возможно, особенно на Украине и в Белоруссии. Других версий, например, тюркского или финно-угорского корня, у фамилии нет — она чисто славянская по основе и словообразованию.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Бармузов, Бармузин, Бармузенко) показывает, что вариант Бармузи — исходный, не подвергшийся русификации. Это делает фамилию ценной для историка языка: она зафиксировала живую диалектную форму прозвища, которая в иных регионах была бы переделана в Бармузов. Сегодня фамилия встречается крайне редко, в основном в южных областях России и на востоке Украины.