Фамилия Колбунцова — женская форма, а мужская — Колбунцов. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Колбунец. Разбирать её стоит не с корня, а с необычного суффикса -ец, который в русских фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин. Суффикс -ец часто указывал на принадлежность к местности (как в фамилиях Донец, Ростовец) или давал прозвище по характерному признаку. В данном случае Колбунец — это человек, которого так прозвали, а уже от него пошла фамилия Колбунцов, то есть «сын Колбунца».

Само слово «колбунец» не имеет однозначного толкования в современных словарях, но его основа — «колбун» — скорее всего, связана с диалектным «колба» или «колбень». В северных и сибирских говорах «колба» означала род рыбы (например, колюшка или мелкий сиг), а «колбень» — неуклюжий, неповоротливый человек. Также есть версия, что «колбун» — вариант слова «колдун» (через чередование «д/б»), но она менее убедительна: для прозвища «Колдун» в фамилиях обычно используют суффикс -ов (Колдунов), а -ец здесь звучит искусственно.

Географически фамилия Колбунцов/Колбунцова редкая и встречается в основном на юге России и в Поволжье, что косвенно подтверждает её диалектное происхождение. Вероятнее всего, предок носителя фамилии получил прозвище Колбунец либо за сходство с рыбой (ловкий, юркий или, наоборот, скользкий), либо за внешность или характер — по аналогии с «колбнем» как неуклюжим человеком. Модель образования через -ец и -ов типична для XVI–XVII веков, когда прозвища превращались в наследственные фамилии у крестьян и посадских людей. Сословной привязки у Колбунцовых нет — это скорее фамилия из среды ремесленников или крестьян, без дворянских корней.