Фамилия Калупаев — яркий пример того, как фонетика и диалекты перекроили исходное слово. В её основе лежит прозвище Калупай, а оно, в свою очередь, напрямую связано с глаголом «колупать» — то есть «ковырять, крошить, отдирать». Замена корневого «о» на «а» (колупать → калупать) произошла под влиянием «акающих» говоров, характерных для южнорусских и среднерусских областей, или же белорусского языка. Поэтому географически фамилия скорее всего сформировалась в зоне аканья.

Прозвище Калупай могло иметь два совершенно разных значения. Первое — «профессиональное». Так могли назвать человека, занятого монотонной, тщательной работой, требующей «ковыряния»: например, столяра, резчика по дереву, сапожника или даже каменотёса. Второе значение идёт от нарицательного «колупа» — так в некоторых говорах называли хмурого, вялого, медлительного человека. В этом случае прозвище указывало на характер.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Калупай добавился патронимический суффикс -ев, означающий «сын Калупая». Таким образом, Калупаевы — это потомки человека, которого в округе знали по прозвищу, связанному либо с его ремеслом, либо с неспешным нравом. В отличие от фамилий на -ов, суффикс -ев здесь закономерен, так как основа оканчивается на мягкий согласный или «й».