Фамилия Брайтель — редкий случай в русском ономастиконе: она не славянская по корню, а немецкая или еврейская (ашкеназская). В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных суффиксами -ов, -ин или -ский, Брайтель сохранила исходную немецкую основу без адаптации. Это сразу указывает на то, что её носители — либо потомки немецких колонистов, переселявшихся в Российскую империю в XVIII–XIX веках, либо евреи, говорившие на идише.

Основа фамилии — немецкое прилагательное breit (широкий) с уменьшительным суффиксальным элементом -el, характерным для южнонемецких диалектов. В буквальном переводе Брайтель означает «широкий» или «широкоплечий» — типичное прозвище по внешнему признаку. В среде ашкеназских евреев такие фамилии часто давались искусственно, при обязательной паспортизации в Австрийской и Российской империях в конце XVIII — начале XIX века. Вариант написания с «т» (Breitel) встречается в немецких и еврейских записях, хотя возможна и форма Брайтел.

Географически фамилия Брайтель в России встречается редко, но прослеживается в регионах, где исторически компактно жили немцы или евреи: Поволжье, юг Украины (бывшая Новороссия), Прибалтика. В советское время носители фамилии могли менять написание под влиянием русского языка — например, на Брайтель или даже Брайтелев, но исходная форма сохранилась лучше именно благодаря своей необычности. Среди известных носителей встречаются деятели науки и культуры немецкого происхождения, но массовой статистики по фамилии нет — это штучный, а не массовый случай.