Фамилия Гамалий, скорее всего, ведет начало от прозвища, образованного от украинского корня «гамал» — «подзатылок». Вряд ли это было связано с ударом или наказанием. Скорее так прозвали человека с мощной, толстой шеей — крепкого, коренастого, физически сильного. Такие прозвища по внешним приметам (не обязательно обидные) в народной среде давали метко и навсегда, и они легко переходили в фамилии.

Модель образования типична для украинской ономастики: основа Гамал- плюс суффикс -ий, который в украинском языке часто оформлял прозвища и фамилии (сравните: Довгаль, Коваль, Шевчук). В русском языке такой суффикс встречается реже, что сразу указывает на южнорусские или украинские корни. Фамилия эта — не «барская», а крестьянская или казацкая: прозвища по внешности и силе были обычны в среде земледельцев и военных поселенцев.

Встречается Гамалий в основном на Украине и в прилегающих областях России — там, где исторически было сильно украинское влияние (Курская, Воронежская, Ростовская области). Встречается и вариант Гамалюк — с другим патронимическим суффиксом, но с той же основой. В словарях украинских фамилий (например, у Ю. Редько) Гамалий фиксируется как прозвищная фамилия, без связи с каким-либо ремеслом или именем.

Есть и другая, менее убедительная версия: от тюркского «гамал» — «верблюд». Но она слабая: в славянской среде прозвища по верблюду давали редко, а вот «шея» — бытовая и понятная деталь. Поэтому основная версия — украинская, с корнем «гамал» в значении «затылок, шея».