Фамилия Дебелов происходит от прозвища Дебел, которое напрямую связано со славянским словом «дебелый». В старом русском языке это слово означало «тучный, полный, плотный, упитанный». Прозвище Дебел давали человеку с крепким, грузным телосложением — не обязательно в насмешку, а скорее как меткую бытовую характеристику, по которой человека легко узнавали в деревне. В те времена, когда фамилий ещё не существовало, такое прозвище могло стать вторым, самым ходовым именем, и именно оно со временем перешло в фамилию.

Модель образования здесь самая распространённая на Руси: суффикс -ов указывает на принадлежность. Дебелов — значит «сын Дебела» или «из рода Дебела». По такой же схемы появились тысячи русских фамилий от прозвищ и мирских имён, и Дебелов — один из них.

Слово «дебелый» родственно литовскому dėbėti («толстеть») и латышскому debess («туча»), что указывает на древние корни в балто-славянском языке. В русских говорах у слова были и переносные значения: «крепкий, здоровый, грубый». Интересно, что в некоторых диалектах «дебелый» означало не просто полного, а «дородного, степенного» человека, что могло придавать прозвищу оттенок уважения.

Фамилия Дебелов не относится к числу очень частых, но встречается в разных регионах, особенно в центральной России и Поволжье. Встречаются варианты написания через «я» (Дебялов) — это следствие акающего произношения, когда безударная «е» звучит как «я».

По сословной принадлежности предки Дебеловых скорее всего были крестьянами или посадскими людьми. Дворянских родов с такой фамилией в родословных книгах не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от прямых прозвищ по внешности.