Фамилия Колобынины — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с характером или внешностью. Корень здесь — «колоб», и сразу приходит на ум сказочный колобок. Но в реальности колобом в старину называли не только круглый хлеб, но и полного, сбитого человека. Суффикс «-ын» указывает на принадлежность: Колоб — это родоначальник, а Колобынин — его потомок (буквально «чей?» — «Колобынин сын»).

Словообразовательная модель проста и типична для северных и центральных областей России. В отличие от фамилий на «-ов» и «-ев», которые часто образовывались от имен или названий животных, суффикс «-ин» чаще цеплялся к прозвищам, оканчивающимся на согласный или «а/я». Поэтому можно с уверенностью сказать: предок носителей этой фамилии получил прозвище Колоб, возможно, за округлые формы или за то, что был «как колобок» — увёртливый или домосед.

Есть и другая, менее вероятная версия, которую приводят некоторые краеведы: связь с диалектным словом «колоб» — так в некоторых говорах называли не только хлеб, но и вид женской верхней одежды, или же «колобуха» — ком, глыба. Однако в ономастике (в частности, в работах Б. Унбегауна) приоритет отдаётся личному прозвищу.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Архангельской и Костромской областям — к тем местам, где было сильно влияние северного наречия и где прозвища легко переходили в фамилии без изменений. Социальный состав носителей, скорее всего, крестьянский: в документах XVII–XVIII веков фамилии на «-ин» часто фиксировали за крестьянами и посадскими людьми. Дворян среди Колобыниных, судя по доступным данным, не было.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Колобов, Колобков, Колобаев — то Колобынины стоят особняком из-за редкого суффикса. «Колобов» встречается гораздо чаще, а «Колобынин» — более локальный вариант, который мог закрепиться в одной конкретной волости или даже в одном селе. Это делает фамилию ценной для историков: по ней можно проследить миграцию небольшой группы людей.