Фамилия Кацерюба звучит необычно для русского уха, но её происхождение проще, чем кажется. В основе лежит прозвище, сложенное из двух частей: диалектного южнорусского или украинского глагола «кацать» (стучать, колотить, бить) и слова «рюба» — фонетического варианта слова «руба» или «руб». В украинском и белорусском говорах «рюба» — это то же, что «рубаха», «сорочка». Получается, что Кацерюба — это «тот, кто бьёт рубаху», то есть выколачивает бельё во время стирки. Прозвище могли дать прачке или человеку, занимавшемуся стиркой и валянием холстов.

Модель образования фамилии — типично украинская. Суффикс -а в конце указывает на мужской род и характерен для прозвищ, которые потом стали фамилиями без дополнительных суффиксов (как Непийвода, Тягнибок). Фамилия закрепилась в форме именительного падежа единственного числа, что говорит о её поздней фиксации и простонародном происхождении. Сословно такие фамилии чаще всего встречались у казаков, крестьян и мещан Правобережной Украины и юга России.

Географически фамилия Кацерюба тяготеет к Черниговской, Полтавской и Киевской областям, а также встречается в соседних районах Беларуси. Встречаются варианты написания «Кацеруба» и «Коцерюба» — последний связан с аканьем и чередованием «а/о» в корне. В русских переписях фамилия редкая, что подтверждает её узкорегиональный характер.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: связь с польским «kacerz» (еретик) или немецким «Katz» (кот). Но она не объясняет вторую часть слова, а звуковое сходство случайно. Основная версия — бытовая и прозрачная: предок носителя фамилии зарабатывал на жизнь колотушкой и корытом.