Фамилия Каропалова — женская форма фамилии Каропалов. В её основе лежит прозвище или некалендарное имя Каропал. Слово это составное, и его разбор даёт ключ к происхождению: первая часть, «каро-», может восходить к греческому «кара» — «голова» (в древнерусском языке это слово тоже было известно, хотя и редко), либо к тюркскому «кара» — «чёрный, тёмный, смуглый». Вторая часть — «-пал» — скорее всего, связана с глаголом «палить»: жечь, опаливать, либо с диалектным «пал» — «пожар, палёное место».

Таким образом, у фамилии как минимум две правдоподобные версии. Первая: Каропал — человек с опалённой или обожжённой головой (например, после несчастного случая или болезни). Вторая: «чёрная голова» — прозвище, данное за смуглость или тёмные волосы. Менее вероятна, но возможна связь с «карапуз» (маленький ребёнок), где «пал» — искажённое «пуз»: в этом случае фамилия была бы прозвищем по внешности, но словообразовательный разбор такого сближения не поддерживает.

Суффикс «-ов» указывает на типичную русскую модель образования фамилий от прозвищ или имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Фамилия Каропалов — относительно редкая, и её география не привязана к какому-то одному региону: носители встречаются и в центральной России, и в Поволжье, и на Урале. Редкость фамилии говорит о том, что её основа — не распространённое имя, а именно местное прозвище, которое дали одному человеку или одной семье.

В дореволюционной России Каропаловы могли быть из крестьян или мещан — фамилия не звучит как дворянская (без приставок «фон» или типичных дворянских суффиксов «-ский»). Однако точных сведений о сословной принадлежности нет. Скорее всего, предок получил прозвище за какую-то яркую внешнюю черту или привычку, и оно закрепилось за потомками.