Фамилия Кобьялко — яркий пример украинской модели образования фамилий, которая сразу выдает южное или юго-западное происхождение рода. Её выдает суффикс -ко, который в украинской ономастике выполняет ту же роль, что русские -ов и -ин: он превращает прозвище или имя в фамилию. В данном случае основа — Кобьял-.

Корень фамилии — «кобял». Это слово имеет два основных объяснения, и оба связаны с конем. Первое: «кобял» (или «кобел») в южнорусских и украинских говорах — мерин, то есть кастрированный жеребец. Прозвище Кобял могли дать человеку по внешности (крупный, тяжелый, как рабочая лошадь) или по характеру (спокойный, покладистый). Второе, менее очевидное: «кобял» может быть диалектным вариантом слова «кобель» в значении «пёс», но эта версия слабее — фонетически переход «бель» в «бял» нехарактерен для украинского языка, а вот «кобял» как конская лексика встречается в исторических документах.

Фамилия образована по продуктивной модели: прозвище + патронимический суффикс -ко, который в украинском языке часто указывал на сына или потомка человека с таким прозвищем. То есть Кобьялко — буквально «сын Кобяла». Ударение, судя по аналогичным фамилиям (Ковалько, Гончарко), падает на последний слог.

Интересно, что фамилия Кобьялко почти не встречается в российских переписях и сосредоточена в западных и центральных областях Украины — особенно в Черкасской, Винницкой и Киевской. Это указывает на то, что носители фамилии — потомки казаков или крестьян, которые получили фамилию по индивидуальному признаку, а не по месту жительства. В отличие от фамилий на -ский, которые часто давались шляхте, Кобьялко — фамилия демократичная, из народной среды.

В написании есть одна особенность: мягкий знак в корне (Кобьялко, а не Кобялко). В украинском языке после согласного перед «я» мягкость передается через апостроф или смягчение, но в русской передаче закрепился именно такой вариант с «ья». Это типичная орфографическая адаптация: фамилию записывали так, как слышали, и в паспортах она могла закрепиться в разном виде — Кобялко, Кобьялко, реже Кобялько.