Фамилия Колдоёбкин — редкий и яркий пример русской фамилии, образованной от прозвища, в основе которого лежит глагольная конструкция. Вопреки возможному подозрению в нецензурной основе, корень здесь иной: «колдоёб» происходит от диалектного глагола «колдоёбить», что означало «колдовать, ворожить, заниматься знахарством». В русских говорах (особенно северных и сибирских) слово «ёб» в составе сложных слов нередко использовалось как усилительная приставка со значением интенсивности действия — грубая, но не матерная форма, означающая «сильно, много, усердно». Таким образом, «колдоёб» — это «сильный колдун», «заядлый знахарь», а не ругательство.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Колдоёбкин буквально значит «сын Колдоёба» или «из семьи Колдоёба». Модель образования типична для русских фамилий от прозвищ на -а/-я: как Пушкин (от Пушка), Репин (от Репа), так и Колдоёбкин. Окончание -ин, а не -ов, говорит о древности фамилии: такие формы чаще встречаются в северных и центральных областях России, где прозвища на -а были распространены.

Географически фамилия почти не встречается в современных базах данных — это архаичное, угасшее или крайне локальное образование. Вероятно, она бытовала в среде крестьян или сельских ремесленников, где знахарство было частью быта. Никакого отношения к дворянству или духовенству фамилия не имеет: её носители — простые люди, получившие прозвище за связь с народной магией.

В ономастической литературе фамилия не описана, но её разбор подтверждается логикой диалектной лексики. Аналог по модели — фамилия Колдунов, но с более редкой и грубой приставкой, которая со временем стала табуированной. Сегодня Колдоёбкин воспринимается как курьёз, хотя исторически это честное прозвище деревенского колдуна.