Фамилия Кольмаберг — редкий для России случай немецкого топонимического прозвища, перешедшего в наследственное имя. Её основа — немецкое Kolmberg или Kohlberg, где Kolm (или Kohl) означает «капуста» либо «уголь», а Berg — «гора». Таким образом, исходное значение — «капустная гора» или «угольная гора». Первый вариант более правдоподобен: в немецких землях так называли возвышенности, где крестьяне разбивали огороды, либо целые поселения с одноимённым названием. Второй — указывает на местность, связанную с добычей угля или выжигом древесного угля.

Фамилия образована по модели, типичной для немецких аристократических и бюргерских родов: сращение географического названия с суффиксом -er (житель) дало бы фамилию Кольмбергер, но в русской передаче окончание -ер часто отпадало или заменялось на нулевое, что и дало вариант Кольмаберг. Встречается также написание Кольмберг, Кольберг — разница вызвана оглушением или озвончением согласных при заимствовании.

На территорию Российской империи фамилия попала вместе с немецкими колонистами в XVIII–XIX веках. Носители — выходцы из Пруссии, Баварии или Саксонии, осевшие в Поволжье, Причерноморье или на Волыни. Среди них были ремесленники, крестьяне и мелкие торговцы, реже — пасторы и учителя. После депортаций 1941 года и переселений фамилия разошлась по Уралу, Сибири и Средней Азии, где её и сегодня можно встретить среди потомков российских немцев.

Словообразовательно фамилия проста: корень — Кольмаберг, без русских суффиксов. Это указывает на то, что она сохранила исходную немецкую форму и не подверглась русификации (в отличие, скажем, от Кольмаберговых или Кольмабергских). Встречается также вариант с окончанием -а (Кольмаберга) в родительном падеже, что в русском языке воспринимается как склоняемая форма, но сама фамилия остаётся несклоняемой по мужскому роду.

Однокоренные фамилии — Кольберг, Кольмбергер, Кольбергский — встречаются в Европе и США, но в России Кольмаберг остаётся узко локальной, почти штучной фамилией. Её носители, как правило, знают о немецком происхождении, но точное место — конкретный городок или деревню Кольмберг — установить без генеалогического поиска почти невозможно.