Фамилия Гельбухавская звучит непривычно для русского уха, но её разбор не так сложен, как кажется. Она явно относится к модели фамилий на -ский/-ская, которые в большинстве своём образовывались от географических названий. В данном случае основа — Гельбухав или Гельбухово. Это могло быть название населённого пункта (села, хутора, усадьбы) на территории современной Польши, Беларуси или Украины, где встречаются топонимы с корнем «гельб» (от нем. gelb — «жёлтый») или славянским «бух»/«бухав» (возможно, от глагола «бухать» — издавать глухой звук, или от диалектного названия бугра, холма). В польском языке фамилии на -ский особенно характерны для шляхты, поэтому Гельбухавские могли быть выходцами из мелкопоместного дворянства, владевшими местечком Гельбухав.

Однако есть и вторая, менее очевидная версия. Суффикс -ав- в основе (Гельбух-ав-ский) может указывать на притяжательное значение: «принадлежащий Гельбуху». То есть фамилия могла возникнуть от прозвища или имени Гельбух. В таком случае «Гельбух» — сложное слово, где первая часть восходит к немецкому gelb (жёлтый), а вторая — к славянскому «бух» (возможно, от «бухать» — быть шумным, неуклюжим, или от «бух» в значении «пучок», «ком»). Прозвище Гельбух могли дать человеку с жёлтыми волосами или бородой, который при этом был грузным или громогласным. Тогда Гельбухавская — это «жена или дочь Гельбуха», а со временем форма закрепилась как родовая.

С точки зрения словообразования, фамилия женского рода (Гельбухавская) происходит от мужской формы Гельбухавский. В русском языке такие фамилии на -ский обычно не склоняются по мужскому/женскому роду в начальной форме, но в данном случае окончание -ая чётко указывает на женщину. Мужской вариант, если бы он был, звучал бы как Гельбухавский. Эта фамилия — редкая, и её носители, скорее всего, имеют корни в западных регионах бывшей Речи Посполитой, где смешивались польские, немецкие и восточнославянские влияния. Встретить её можно в записях XIX — начала XX века среди переселенцев из Волыни, Подолья или Гродненщины.