Фамилия Гломбоцкая — редкий случай, когда географический корень и польское влияние просматриваются почти без споров. Основа здесь — название населённого пункта Гломбок (Głąboki) или Гломбка (Głąbka), которых в Польше, особенно в Мазовецком и Люблинском воеводствах, насчитывается несколько. Слово «głąb» по-польски означает «глубина», а «głęboki» — «глубокий». То есть топоним мог указывать на глубокий овраг, лог или низину, где стояла деревня. Формант -ский (в женском роде -цкая) — типичный для шляхетской или просто топонимической фамилии: так в Речи Посполитой образовывали прозвания по месту жительства или владения.

Написание через «о» в первом слоге (Гломбоцкая, а не Глумбоцкая) — результат адаптации польского носового «ą» на русской почве. В оригинале фамилия звучала бы как Гломбонцка или, при оглушении, Гломпонцка, но при записи кириллицей носовой гласный передали как обычное «о». Это типичная черта фамилий, попавших в русскую среду с запада: польская фонетика упрощалась, а суффикс -ский оставался маркером благородного происхождения.

Сословно носительницы фамилии Гломбоцкая чаще всего принадлежали к мелкой шляхте или к крестьянам, получившим фамилию по названию родной деревни после отмены крепостного права в Царстве Польском (1864 год). Второй вариант — потомки униатских или католических священников, которым фамилии давали по месту службы. Массовый исход польских дворян в южные и восточные губернии Российской империи в XIX веке мог закрепить фамилию на Украине и в Беларуси.

Встречаются также версии, связывающие корень с диалектным «гломб» — «ком», «клубок» (например, в говорах Полесья). Тогда прозвище Гломбок могло относиться к человеку плотного телосложения или к тому, кто мотал пряжу. Но эта гипотеза слабее: географических названий с тем же корнем значительно больше, а суффикс -ский почти всегда указывает на местность, а не на личное качество. Поэтому основной и наиболее правдоподобный путь — от польского селения Гломбок или Гломбка, а сама фамилия — простое указание: «та, что родом из Гломбок».