Фамилия Колбеев образована по очень распространенной модели: от прозвища или имени с помощью суффикса -ев, который присоединялся к основам на мягкий согласный. В данном случае основа — Колбей. Это, скорее всего, вариант тюркского имени Колбай, где «кол» значит «раб» или «слуга», а «бай» — «господин», «богач». В сумме имя означало «слуга богатого человека» или «раб хозяина» — типичное для тюркской антропонимии охранительное имя, которое должно было отвести от ребенка злые силы, сделав его «ничьим» и незаметным.

На русской почве имя Колбай, попав в среду крестьян или служилых людей, быстро обрастало типичными суффиксами. Переход в Колбеев произошел из-за аканья (произношения «о» как «а») или адаптации тюркского звучания: непривычное «а» в ударном слоге могли заменять на более привычное «о» при записи фамилии в документах. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Колбеев — это «сын Колбея», то есть потомок человека, носившего такое прозвище.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически было сильное тюркское влияние и активное взаимодействие с русским населением. Встречается в Поволжье, в частности в Татарстане и Башкирии, а также в центральных областях России. В дворянские родословные книги эта фамилия не попала — она осталась в крестьянской и мещанской среде, что типично для поздних фамилий, закрепившихся в XIX веке после отмены крепостного права.

Стоит отметить, что корень «колб-» может ассоциироваться и со словом «колба», но это ложная связь: химическая или стекольная терминология пришла в язык позже, чем сложились фамилии. Версия с тюркским Колбаем выглядит убедительнее и подкрепляется массой параллельных фамилий (Колбаев, Колбанов, Колбин), образованных от того же корня.

В итоге, носитель фамилии Колбеев может считать, что его предок, вероятнее всего, был выходцем из тюркоязычной среды, получившим прозвище по имени-оберегу, и фамилия закрепилась за его потомками в русской деревне или посаде в XIX веке.