Фамилия Горобей — яркий пример украинской фамилии, образованной от прозвища. Основа здесь — украинское слово «горобець», то есть воробей. Прозвище Горобей могли дать человеку невысокого роста, подвижному и юркому, как эта птица. Словообразовательная модель проста: прозвище перешло в фамилию без дополнительных суффиксов, что характерно для украинской ономастики — достаточно вспомнить фамилии Воробей, Соловей или Жук.

Интересно, что в русской традиции аналогичная фамилия почти всегда оформлялась суффиксом -ов: Воробьёв. Украинский вариант Горобей сохранил исходную форму прозвища, что указывает на его прямое происхождение из народной среды, а не из канцелярского переосмысления. Встречается фамилия преимущественно в центральных и восточных регионах Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани и в Поволжье.

В польском языке есть родственное слово «wróbel» с тем же значением, что дало фамилию Врубель. Так что Горобей стоит в одном ряду с общеславянскими «птичьими» фамилиями, но сохраняет чисто украинскую фонетику. Никакой другой, более сложной этимологии у этой фамилии нет — версия о связи с диалектным «горобити» (морщить, сгибать) выглядит натянутой и не находит подтверждения в источниках.