Фамилия Димброва — редкий случай, когда ударение может ввести в заблуждение. Если оно падает на последний слог (Димброва́), перед нами типичная украинская фамилия на -а, образованная от прозвища или названия профессии. Если же ударение на первый слог (Ди́мброва), это может быть полонизированная форма, записанная по польским правилам чтения.

В основе лежит слово «димбра» — это диалектный вариант общеславянского «дубрава» (дубовый лес). В украинских говорах, особенно в западных регионах, звук «у» мог переходить в «и»: дуб → диб, дубрава → димбрава. Человек, живший у дубравы или в ней, получал прозвище Димброва, которое затем закрепилось за его потомками.

Суффикса в фамилии нет — это так называемая «чистая основа», когда прозвище перешло в фамилию без изменений. Такая модель характерна для украинской ономастики (сравните: Голова, Скоробогатько, Непийвода). В русской традиции такие фамилии редки и обычно указывают на украинские корни носителя.

В польском языке слово «dąbrowa» (дубрава) пишется как Dąbrowa, но в белорусских и украинских землях под польским влиянием встречалась запись Dymbrowa или Dimbrowa. Фамилия Димброва могла возникнуть и как фонетическая запись польской фамилии на русский лад — без носового звука, с заменой «ą» на «им».

Географически фамилия тяготеет к западу Украины и юго-востоку Польши — территориям, где дубравы были распространены, а диалектные особенности речи сохраняли архаичные формы. Встречается также в Беларуси и среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке.

Однокоренные фамилии — Дубров, Дубровский, Дубровин, Димбровский — все они восходят к тому же корню, но с разными суффиксами. Димброва стоит особняком: она не указывает на принадлежность («чей сын») или место («откуда родом»), а прямо называет человека по признаку — «живущий в дубраве».