Фамилия Кольев почти наверняка имеет немецкие корни и представляет собой русифицированный вариант фамилии Коль (Kohl). В основе лежит немецкое слово «Kohl» — «капуста». В этом случае прозвище Коль мог получить либо огородник, выращивавший капусту, либо, что менее очевидно, болтун, так как у слова «Kohl» есть и переносное значение — «вздор, чепуха». При добавлении русского патронимического суффикса «-ев» фамилия адаптировалась под славянскую модель: Коль → Кольев, то есть «сын (или потомок) человека по прозвищу Коль».

Менее вероятна, но всё же возможна связь с другим немецким словом — «Kohle» (уголь). Если принять эту версию, основатель рода Кольевых мог быть шахтёром или угольщиком. Однако фонетически «Kohle» дальше от фамилии Коль, чем «Kohl», поэтому версия с капустой остаётся основной.

С точки зрения словообразования, фамилия Кольев — типичный пример того, как иноязычная основа получает русский суффикс принадлежности. Это указывает на то, что предок носителя фамилии был выходцем из немецкой среды, но жил в русскоязычном окружении, где его прозвище или фамилию «обрусили». Такие случаи нередки среди поволжских немцев или переселенцев, осевших в Российской империи в XVIII–XIX веках.