Фамилия Капицын образована от прозвища Капица через притяжательный суффикс -ын, который в русской ономастике обычно указывает на принадлежность: «чей?» — Капицын, то есть сын или потомок Капицы. Такая модель типична для восточнославянских фамилий, особенно на территориях, где смешивались русские, украинские и белорусские говоры.

Само прозвище Капица восходит к украинскому слову «капиця» — ремень, соединяющий короткую часть молотильного цепа с древком. Это узкое ремесленное слово прямо указывает на занятие предка: он мог работать на молотильне, заниматься обмолотом зерна. Прозвища по орудиям труда нередко закреплялись за человеком, который постоянно имел дело с этим инструментом — либо как работник, либо как мастер, изготавливающий цепы.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает прозвище с белорусским словом «капец» — межевой знак или земляная насыпь. В этом случае Капицей могли называть землемера, человека, занимавшегося межеванием участков. Однако эта гипотеза слабее: слово «капец» в значении «межа» имеет узкое диалектное хождение, а прозвища по ремеслу, связанному с молотьбой, встречаются в восточнославянской антропонимии чаще.

Фамилия Капицын — редкий пример, где суффикс -ын присоединён к основе на -иц, что создаёт характерный звуковой облик. Встречается она в основном в центральных и южнорусских областях, на стыке с украинскими землями.