Фамилия Дзюбов — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив исходный корень, который в русском языке встречается нечасто. В основе лежит слово «дзюба» — так в юго-западных русских говорах (на территории современных Украины и Беларуси) называли человека с обветренным, потрескавшимся лицом, а также того, кто ходит с открытым ртом или постоянно зевает. Семантика связана с глаголом «дзюбать» — клевать, долбить или есть не спеша, что добавляет прозвищу оттенок медлительности или неряшливости.

Словообразовательная модель проста: к основе «Дзюб» добавили типичный русский суффикс -ов, указывающий на принадлежность. Дзюбов — буквально «сын или потомок Дзюбы». Фамилия оформлена по патронимическому принципу, который в XIX веке стал доминирующим для крестьян и мещан центральной России. Ареал фамилии тяготеет к южным областям России и восточной Украине, где говоры сохранили диалектное слово «дзюба». Встречается она нечасто, что объясняется локальным происхождением прозвища.

С точки зрения этимологии, корень «дзюб» — звукоподражательный, родственный украинскому «дзюб» (клюв) и польскому «dziób». Это указывает на возможную связь с внешностью: человека могли прозвать Дзюбой за острый нос или выступающую вперед нижнюю челюсть. В ономастике встречается и версия о связи с тюркскими языками, где «джуба» означало «кожаный мешок» или «бурдюк», но для русской фамилии эта гипотеза менее убедительна из-за отсутствия исторических следов такого заимствования в бытовых прозвищах.

Социально фамилия Дзюбов, скорее всего, принадлежала крестьянам или однодворцам южных губерний. В дворянских родословных она не фиксируется, что подтверждает её простонародное происхождение. Примечательно, что форма без суффикса — Дзюба — осталась самостоятельной фамилией, распространённой на Украине, тогда как Дзюбов — это уже обрусевший вариант, характерный для тех, кто перебрался в центральные регионы России и принял стандартную модель фамилии.