Фамилия Качалей — это адаптированный русский вариант украинской фамилии Качалий. Если разобрать исходную форму, видно, что компонент -ий — типичное окончание украинских прилагательных. То есть фамилия Качалий буквально означает «относящийся к Качалю» или «Качалев».

В основе лежит прозвище Качаль. Его происхождение спорное, но наиболее правдоподобная версия связывает его с восточным именем, которое переводится как «богатырь». Родители, давая ребёнку такое имя, хотели видеть его здоровым и сильным. Прозвище закрепилось за человеком как основное бытовое именование, а со временем перешло в фамилию.

Словообразовательная модель здесь необычна: суффикс -ей в русской адаптации заменил украинское -ий, но сохранил притяжательный смысл. Такая замена окончаний типична для фамилий, которые попали в русскую среду через устную речь или документы XIX века. Встречаются и однокоренные варианты — Качалов, Качальский, но Качалей стоит особняком из-за редкого финального элемента.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям и украинскому пограничью. В переписных книгах и ревизских сказках она почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании и относительно позднем закреплении. Потомок человека по прозвищу Качаль со временем и получил фамилию Качалей — без изменений, в той форме, в которой её записал писарь.