Фамилия Брайчев — одна из тех, где корень не славянский, а польский или украинский. Основа «брай» восходит к польскому «braj» — «смесь, каша, мешанина» или к глаголу «brajować» — «мешать, перемешивать». В украинских говорах «брай» могло означать «шум, гам» или, в переносном смысле, «болтун, пустомеля». Таким образом, прозвище Брай мог получить человек суетливый, говорливый, либо тот, кто занимался смешиванием чего-либо (например, в пивоварении или приготовлении кормов).

Суффикс «-ев» указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий от прозвищ на «-ай/-ей». Форма Брайчев — это буквально «сын Брая» или «человек из рода Брая». В отличие от фамилий с суффиксом «-ов», здесь основа оканчивается на «й», что и дало «-ев» вместо «-ов». Это нередкий случай для прозвищ, заканчивающихся на -ай, -ей, -ий (сравните: Лазарев от Лазарь, но Брайчев от Брай).

Географически фамилия тяготеет к западным и юго-западным регионам бывшей Российской империи: современная Украина, Беларусь, Польша. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одного конкретного прозвища в определённой местности. В дореволюционных переписях Брайчевы фиксировались преимущественно среди крестьян и мещан Волынской, Подольской и Киевской губерний.

Стоит отличать Брайчева от похожей, но самостоятельной фамилии Брайцев. Вторая образована от имени Брайца (уменьшительное от Брай или от Братислав), а первая — напрямую от Брай. Ономастические словари (например, работы В. А. Никонова) упоминают эту фамилию в контексте западнорусского ареала, не связывая её с еврейскими или немецкими корнями, хотя звучание может ввести в заблуждение. Никакого отношения к «брайту» (нем. «широкий») или к еврейскому имени Брайна фамилия не имеет — это чисто славянское прозвищное образование.