Фамилия Белой — редкий пример, где ударение и окончание указывают на нестандартную модель образования. В отличие от привычных Белов или Белых, форма Белой образована по типу кратких притяжательных прилагательных женского рода. В старом русском языке такие фамилии закрепились за женщинами: «Белой» буквально значило «принадлежащая Белому» (мужу или отцу). В крестьянской среде, где фамилии долго не были закреплены, жену могли записать в документах как «Марья Белой», а позже эта форма перешла к детям и застыла как фамильный оним.

Основа прозрачна — прилагательное «белый». Но прозвище Белой могло относиться не к цвету волос или кожи. В диалектах «белый» означало «чистый, опрятный» или «обеленный» — то есть освобождённый от податей и повинностей. В XVI–XVII веках «белыми» называли крестьян, живших на землях, свободных от государственного тягла, или посадских людей, освобождённых от налогов. Поэтому предок с прозвищем Белой мог быть не блондином, а человеком, имевшим привилегированное положение в общине.

Географически фамилия Белой встречается в основном в южнорусских и украинских регионах, а также на Дону. Там была распространена модель образования фамилий через окончание -ой с ударением на последний слог: Толстой, Кривой, Белой. В северных и центральных губерниях такие формы чаще заменялись на Белов или Белых. Социальный состав носителей — преимущественно крестьяне и казаки, у которых прозвища фиксировались в документах без унификации.

Ономасты (например, Б. Унбегаун в «Русских фамилиях») отмечают, что фамилии на -ой в именительном падеже — архаичная черта, сохранившаяся в южновеликорусском наречии. Фамилия Белой — не вариант Белова и не описка, а самостоятельное образование, которое говорит о регионе происхождения и способе записи прозвища в старых переписных книгах.