Фамилия Кацеблина — женская форма от Кацеблин, и это сразу указывает на её происхождение: перед нами типичная «матронимическая» фамилия, образованная от женского имени или прозвища через суффикс -ин. В русской традиции фамилии на -ин чаще всего означали «чей-то сын» или «чей-то человек»: Иванов — сын Ивана, Кацеблин — человек (скорее всего, сын) Кацебли. Сама же основа Кацебля — это, по всей видимости, прозвище, и здесь начинается самое интересное.

Корень «кацеб-» или «коцеб-» в русских говорах имеет несколько значений, и самое вероятное связано с «коцоб» или «кацап» — так в некоторых южных и западных регионах (особенно на Украине и в Белоруссии) могли пренебрежительно или шутливо называть выходцев из великорусских земель. Слово «кацап» известно с XVII века, и его этимология спорна: одни выводят от тюркского «кассаб» (мясник), другие — от украинского «цап» (козёл) с приставкой «ка-». В любом случае, прозвище Кацебля могло закрепиться за человеком, который пришёл с севера или говорил на московском наречии, а его дети стали Кацеблиными.

Вторая версия менее распространена, но не менее интересна: «кацебля» могло быть диалектным вариантом слова «кочерга» или «клюка» — в некоторых смоленских и псковских говорах так называли кривую палку или приспособление для мешалки в печи. Если так, то прозвище получил человек с характерной походкой (хромой или сутулый) либо тот, кто делал такие предметы — например, кузнец или плотник, специализировавшийся на домашней утвари.

Фамилия редкая, географически привязана к южнорусским и украинским областям: в дореволюционных записях Кацеблины встречаются в Харьковской, Курской и Воронежской губерниях. В польских и белорусских метриках есть похожая фамилия Koceblin, что подтверждает её западнорусские корни. Социальный слой — в основном крестьяне и мещане, реже казаки. Никакой связи с дворянскими родами или известными историческими личностями не прослеживается, что типично для фамилий, образованных от бытовых прозвищ.

В современном написании фамилия Кацеблина сохраняет ударение на втором слоге (Каце́блина), что отличает её от возможного ошибочного произношения с ударением на «и» — последнее характерно для фамилий на -ин, образованных от имён с суффиксом -л- (например, Кузьмин, но Кацеблин — от Кацебля).