Фамилия Колбычев — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с формой или внешностью. Суффикс «-ев» указывает на типичную русскую патронимическую модель: Колбычев — сын или потомок человека по прозвищу Колбыч. Само слово «колбыч» или «колбычь» в диалектах русского языка означало нечто округлое, вздутое — например, так могли называть утолщение на дереве, нарост, или же, в переносном смысле, низкорослого, плотного, «круглого» человека. Есть и вторая версия: «колбыч» — это вариант слова «колбач» (от «колбаса»), то есть прозвище могли дать мяснику или человеку, торгующему колбасными изделиями. Однако первая версия — с описанием внешности — выглядит более правдоподобной, так как в русской ономастике прозвища по форме тела встречаются гораздо чаще, чем узкопрофессиональные.

Интересно, что фамилия Колбычев не имеет прямого отношения к слову «колба», хотя звуковое сходство обманчиво. «Колба» — заимствование из немецкого (Kolben) и пришло в русский язык позже, в эпоху Петра I, когда фамилия уже сформировалась. Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего стоят Колбасов, Колбасин, Колбасников — они как раз отсылают к ремеслу. Колбычев же стоит особняком: его основа — «колбыч» — почти исчезла из живого языка, сохранившись только в фамилии.

По географии фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. Встречается в архивных записях по Вологодской, Костромской и Ярославской губерниям, что косвенно подтверждает севернорусское происхождение прозвища. В социальном плане Колбычевы, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — фамилия не дворянская, в родословных книгах не значится. Впрочем, это не умаляет её ценности: она сохранила редкое диалектное слово, которое без неё могло бы кануть в Лету.