Фамилия Каулис — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка не славянское. В русском языке нет корня «каул-» с очевидным значением, и суффикс -ис нехарактерен для восточнославянских фамилий (где типичны -ов, -ин, -ский). Скорее всего, перед нами фамилия латышская или, реже, литовская.

В латышском языке «kaulis» означает «кость». Прозвище Каулис могли дать человеку с заметной худобой, высокому и костистому, либо тому, кто имел дело с костью — например, резчику, костоправу или мяснику. По модели образования это типичная латышская фамилия с суффиксом -is, который часто оформляет прозвища и обозначения лиц по характерному признаку. В Литве тоже есть фамилия Kaulis с тем же значением «кость», но литовская огласовка иная — там чаще встречается вариант Kaulys.

Если фамилия бытует в русской среде, её могли принести в XIX–XX веках переселенцы из Прибалтики — латыши, переезжавшие в центральные губернии или Сибирь. Встречается она и у латышских староверов, которые сохранили фамилию при переходе в православие. В единичных случаях возможна иная этимология: от немецкой фамилии Kaul (через промежуточную форму Кауль), но суффикс -ис тогда необъясним, поэтому латышская версия надёжнее.

В России фамилия Каулис — большая редкость, сосредоточена в основном в крупных городах, куда мигрировали прибалтийские семьи. Поиск по современным базам данных показывает единичные записи в Москве, Санкт-Петербурге и Калининградской области. Сословная принадлежность предков — скорее крестьяне или мещане, но точных данных нет, так как фамилия не попала в массовые дворянские родословные.