Фамилия Дзьоба имеет прозрачную, но не единственную этимологию, уходящую корнями в украинский и польский языки. В её основе лежит существительное «дзьоб» — «клюв». По этой версии, прозвище Дзьоба могли дать человеку с крупными чертами лица, особенно с большим, заметно выделявшимся носом, напоминающим птичий клюв.

Однако это лишь одно из возможных объяснений. Слово «дзьоб» родственно глаголу «дзьобати», то есть «клевать». В этом аспекте прозвище могло принадлежать человеку, который отличался плохим аппетитом, всегда ел мало и неохотно, буквально «клевал» еду. В старину, по данным диалектных словарей, Дзьобой или Дзюбой также могли прозвать человека со следами оспы на лице — рябого, чья кожа напоминала поверхность, «поклёванную» оспинами.

Словообразовательная модель фамилии — типичная для украинских и южнорусских фамилий, где прозвищная основа на -а закрепилась без дополнительных суффиксов. Такая форма могла возникнуть в западноукраинских говорах, где звук «дзь» является характерным (в отличие от литературного украинского «дзьоб» или русского «клюв»). Географически фамилия Дзьоба чаще всего встречается в западных областях Украины, а также среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке.

В отличие от более распространённой фамилии Дзюба, которая тоже восходит к тому же корню, форма Дзьоба точнее передаёт исходное произношение прозвища. Таким образом, предки носителей этой фамилии могли быть людьми, выделявшимися внешностью, манерой есть или даже состоянием кожи — прозвище, данное по одному из этих признаков, со временем стало наследственным именем.