Фамилия Карабчуков образована по модели, характерной для южнорусских, украинских и белорусских земель: основа на -ук/-юк плюс фамильный суффикс -ов. В чистом виде -ук/-юк — типичный патронимический суффикс, указывающий на «сына, потомка» (как Петренко — сын Петра, Карабчук — сын Караба). При переходе в великорусскую официальную традицию к таким фамилиям часто добавляли -ов, чтобы вписать их в привычную для имперских переписей форму. Так Карабчук стал Карабчуковым.

Корень «караб-» не имеет очевидного славянского происхождения. Самая правдоподобная версия связывает его с тюркским «караб» (кара — чёрный, б — суффикс принадлежности) или с «караба» — в ряде тюркских языков так называли тёмную, плотную ткань, грубое сукно. В диалектах русского юга «караба» могло означать и чёрный хлеб, и тёмную одежду. Менее вероятно, но не исключено, что в основе лежит прозвище Караб — от «карабить» (цеплять, задевать) или от «карабин» (оружие), но это даёт слишком размытую семантику.

Таким образом, исходное прозвище Карабчук — человек, связанный с чем-то чёрным, тёмным: либо по цвету волос или кожи, либо по роду занятий (например, красильщик тканей в тёмные тона, торговец сукном). Географически фамилия тяготеет к зоне контакта славянских и тюркских языков: Курская, Воронежская, Харьковская губернии, а также казачьи области Дона и Кубани.

В отличие от фамилий на -ов, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Карабчуков — яркий пример фамилии-прозвища, где основой стало бытовое или профессиональное именование. Фамилия редкая, в больших словарях не фиксируется, что указывает на локальный характер её возникновения: скорее всего, один род, в какой-то момент записанный в метрические книги именно в такой форме.