Фамилия Челомбиева — женская форма; мужская — Челомбиев. В её основе лежит прозвище, и сразу заметна редкая словообразовательная модель: суффикс -ев присоединён к основе, оканчивающейся на -ий. Такое встречается нечасто и указывает на то, что исходное прозвище звучало как Челомбий.

Корень фамилии — «чело» (лоб). Вторая часть «бить» очевидна. Прямое значение прозвища Челомбий — «тот, кто бьёт челом». В древнерусском языке «бить челом» означало кланяться до земли, просить, жаловаться или благодарить. Но это было не просто движение — это ритуал: при земном поклоне человек касался лбом пола. Однако прозвище могли дать не за почтительность, а по иронии: например, неуклюжему, кто постоянно обо что-то ударялся головой, или, наоборот, навязчивому просителю.

Есть и вторая версия, более прозаичная. В некоторых говорах «челомбить» означало «чесать лоб», «тереть лоб» — от усталости или в раздумье. Тогда прозвище могло закрепиться за человеком с привычкой подпирать голову рукой или морщить лоб.

Фамилия редкая, географически привязана к югу России и Поволжью: встречается в документах по Воронежской, Саратовской, Волгоградской областям. В этих краях активно бытовали прозвища на -ий, которые потом оформлялись суффиксом -ев (ср. Добрий — Добриев, Веселий — Веселиев). Носители фамилии в XIX веке — в основном государственные крестьяне и однодворцы, то есть потомки служилых людей, охранявших южные рубежи. Сословной аристократии среди Челомбиевых не зафиксировано.

Ошибка при написании — путать с фамилией Челомбитьев (от глагола «челомбить» без -ий). Но Челомбиев — именно от прозвища на -ий, что подтверждается старыми переписными книгами, где встречается личное имя или прозвище Челомбий.