Фамилия Дыбин образована от мирского имени или прозвища Дыба. В основе лежит существительное «дыба», которое в древнерусском языке имело два основных значения. Первое — «оковы, цепи», второе — орудие наказания, колода, к которой привязывали обвиняемого.

Если имя Дыба было охранительным, то родители нарекали им младенца с обратным смыслом: желая, чтобы он прожил жизнь в достатке и ни в чём не нуждался, они давали ему имя, связанное с нуждой и наказанием, — такая практика в народной традиции была призвана обмануть злых духов. Если же Дыба — прозвище взрослого человека, оно могло указывать на род деятельности: так могли прозвать того, кто занимался исполнением наказаний, то есть палача.

Менее распространённая версия связывает прозвище Дыба с глаголом «дабыть» — семенить, ходить на кончиках пальцев. В этом случае прозвище отражало походку человека: он ходил мелкими и быстрыми шагами. Эта гипотеза менее убедительна, поскольку глагол «дабыть» — диалектный и редкий, а основное значение слова «дыба» было хорошо известно на Руси.

Фамилия образована по стандартной модели: к основе Дыб- добавлен патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — Дыбин, то есть сын Дыбы). Это одна из самых распространённых моделей русских фамилий, характерная для северных и центральных областей России.

Таким образом, фамилия Дыбин — либо потомок человека с охранительным именем Дыба, либо потомок того, кто носил прозвище по профессии или, реже, по походке.