Фамилия Кацюбий — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не изменилось за столетия. В ней нет типичных русских фамильных суффиксов -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на украинское или белорусское происхождение. Окончание -ий характерно для украинских фамилий, образованных от прилагательных или прозвищ (Ткач → Ткачук, Кацюба → Кацюбий). По сути, Кацюбий — это «сын Кацюбы» или «человек из рода Кацюбы».

Корень фамилии — «кацюб(а)». В украинских и южнорусских говорах словом «кацюба» называли кочергу — железный прут с загнутым концом для перемешивания углей в печи. Прозвище Кацюба могли дать либо кузнецу, который такие кочерги ковал, либо человеку с чёрными от сажи руками или смуглой кожей. Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с диалектным «кацюбати» — шататься, ходить вразвалку. Так могли прозвать неуклюжего или медлительного человека.

Географически фамилия привязана к западным областям Украины и югу Беларуси. В метрических книгах XIX века Кацюбии чаще всего встречаются в Волынской, Подольской и Гродненской губерниях. В российских переписях эта фамилия почти не фиксировалась до XX века, что подтверждает её локальный характер. Социальный срез носителей — в основном крестьяне и мещане, реже казаки.

Особенность фамилии в том, что она сохранила архаичную форму родительного падежа множественного числа (Кацюбий буквально означает «из Кацюб»). В современном украинском языке такие фамилии часто «обрусевают»: Кацюба, Кацюбенко, Кацюбов. Но форма Кацюбий осталась нетронутой, что делает её ценным свидетельством живой народной ономастики XIX века.