Фамилия Белолюбский — одна из тех, что сразу обращает на себя внимание своей прозрачной внутренней формой. Она явно сложена из двух корней: «бел-» (белый) и «люб-» (любить). На первый взгляд кажется, что перед нами типичная «говорящая» фамилия, обозначающая человека, который любит белое, чистоту или свет. Однако в реальности её происхождение может быть не таким прямолинейным.

Словообразовательная модель указывает на то, что фамилия образована с помощью суффикса -ск(ий), который в русской ономастике чаще всего принадлежал дворянским фамилиям или фамилиям, возникшим от географических названий. То есть, скорее всего, в основе лежит не прозвище, а название местности: село, деревня или урочище с названием Белолюбово, Белолюбка или Белолюбье. В русской топонимике такие составные названия не редкость — они описывают качество места или отношение к нему. Например, Белолюбово могло означать «место, любимое за белизну» (чистые поля, белые пески) или «село, основанное неким Белолюбом».

Версия с личным прозвищем Белолюб также возможна, но менее вероятна для фамилии на -ский. Прозвища такого типа в древности давали по характерной черте: «белый» (светлый, чистый) + «люб» (любимый, милый). Однако в крестьянской среде фамилии чаще образовывались с суффиксами -ов, -ев, -ин, а суффикс -ский был маркером либо дворянства, либо выходцев из духовенства (семинарские фамилии). Семинаристам нередко давали фамилии по названиям храмов или по красивым, благочестивым понятиям, и Белолюбский мог возникнуть как искусственное образование от слов «белая любовь» (чистая, непорочная) — в духе фамилий вроде Добролюбов, Боголюбский.

Географически фамилия редкая, встречается преимущественно в северных и центральных регионах России, особенно в Архангельской и Вологодской областях. Это косвенно подтверждает связь с реальными топонимами: на Русском Севере существовали деревни с похожими названиями. Таким образом, наиболее правдоподобная версия — фамилия образована от названия населённого пункта, где жили первые носители. Дворянских родов с такой фамилией в истории не зафиксировано, что говорит о её происхождении из среды духовенства или государственных крестьян, получивших фамилию при переписях по месту жительства.