Фамилия Думыч — яркий пример того, как старинное прозвище или мирское имя может сохраниться в почти неизменном виде, минуя типичные фамильные суффиксы. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов/-ев, -ин или -ский, Думыч оканчивается на -ыч. Такой патронимический (отческий) суффикс в древности был принадлежностью знати: на -ич/-ович/-евич образовывали отчества для князей и бояр (княжич, Иванович). Однако в северных и северо-западных землях Руси, особенно в Новгородской республике, отчества на -ич носили и простые люди. Позже эта модель закрепилась у белорусов, украинцев и части поляков, а в великорусских говорах почти исчезла, уступив место форме на -ов сын. Таким образом, Думыч — это не просто фамилия, а застывшее отчество, которое могло означать «сын Думая» или «потомок Думы».

Основа фамилии — Дума (или Думай). В древнерусском языке слово «дума» имело два главных значения: «мысль, размышление» и «совет, обсуждение». Отсюда — прозвище Дума могли дать человеку рассудительному, советчику, участнику веча (народного собрания). Встречается и более конкретное значение — «думный дьяк» или «думный боярин», то есть член Боярской думы, однако прозвище Дума в крестьянской среде (откуда, скорее всего, и пошла фамилия) вряд ли было связано с высоким чином. Скорее, это мирское имя-оберег: родители называли ребёнка Думой, желая ему ума и осмотрительности. Второй вариант — прозвище от глагола «думать»: так могли прозвать неспешного, задумчивого человека.

Встречаемость фамилии Думыч невысока, и это тоже говорит в пользу её древнего, локального происхождения. Основные очаги бытования — западные регионы России (Псковская, Смоленская области) и восток Беларуси, где суффикс -ыч сохранился лучше. Там же можно найти однокоренные фамилии: Дума, Думов, Думин, Думкин, Думай. Интересно, что в украинских говорах «дума» могло означать и «народную песню», но для прозвища это значение маловероятно — скорее, оно вторично.

В словаре русских фамилий Б. Унбегауна модель на -ыч отмечена как редкая для великорусов, но типичная для белорусов. Следовательно, предки носителя фамилии Думыч, вероятно, жили на землях, где в XVI–XVII веках смешивались русские, белорусские и польские традиции имяобразования. Социально это могли быть как вольные крестьяне-общинники, так и служилые люди «по прибору» (казаки, стрельцы), у которых отчества на -ич не считались признаком знатности. Фамилия не получила широкого распространения, потому что её основа не стала популярным каноническим именем, а сам тип на -ыч в центральной России был вытеснен более массовыми моделями.