Фамилия Клооц — редкая и необычная для русского слуха. Её происхождение, скорее всего, не славянское, а западноевропейское, и здесь сразу стоит отбросить версию о русском суффиксе -ов или -ин. Основа «Клооц» не имеет очевидных параллелей в древнерусских прозвищах или именах. Наиболее правдоподобная гипотеза — фамилия является русифицированным вариантом немецкой или голландской фамилии Klootz, Klotz или Kloos.

В немецком языке «Klotz» означает «чурбан», «колода» или «глыба». Прозвище Klotz могли дать человеку грузному, медлительному или, наоборот, крепкому, как дубовый пень. В голландском, откуда могла прийти фамилия через балтийских немцев или переселенцев, похожее слово «kloot» имело значение «шар», «клубок», а иногда и грубоватое «болван». Фамилия Клооц могла появиться в России вместе с приглашёнными в XVIII–XIX веках немецкими колонистами, специалистами (врачами, инженерами) или военными. На письме окончание могло обрубеть: вместо Klootz или Kloos стали писать «Клооц», подгоняя под привычную славянскую концовку на согласный.

Встречается написание с одной или двумя «о» — Клоц или Клооц. Двойное «о» в русском написании — явный признак того, что фамилию записывали с чужого голоса, стараясь сохранить долгий гласный звук оригинала. Встретить такую фамилию можно в метрических книгах бывших немецких колоний Поволжья, Причерноморья или в среде петербургских немцев. Сословно носители, скорее всего, относились к мещанам или крестьянам-колонистам, реже — к дворянам, если родоначальник был офицером. Русского аналога по смыслу у фамилии нет — это чисто заимствованная модель, где прозвище превратилось в наследственное имя без переосмысления на местной почве.