Фамилия Колопеев — редкий пример, где корень слова настолько тёмен, что без диалектной лексики не обойтись. В отличие от фамилий на -ов от очевидных профессий или имён, здесь основа не лежит на поверхности. Самая вероятная версия выводит фамилию из прозвища Колопей, а оно, в свою очередь, из диалектного глагола «колопе́ть» или «колупа́ть». В северных и сибирских говорах «колопеем» могли назвать человека медлительного, копающегося, работающего неспешно и с трудом. Суффикс -еев здесь указывает на притяжательное значение: «сын Колопея» или «из рода Колопеевых».

Менее распространённая, но допустимая версия связывает фамилию с забытым ремеслом. В некоторых областях «колопеем» называли того, кто колол или расщеплял что-то — например, лучину или дранку для кровли. Тогда прозвище закрепилось за человеком, чья работа была связана с грубой обработкой дерева. Однако эта гипотеза уступает первой по частоте упоминаний в региональных словарях.

По модели образования фамилия типична для восточнославянского ареала: основа на -ей + типичный суффикс -ев. Такие фамилии чаще всего встречались в крестьянской среде центральных и северных губерний России. География бытования фамилии Колопеев сегодня неширокая — отдельные кластеры в Вологодской, Кировской и Костромской областях, что косвенно подтверждает северное происхождение корня.

С точки зрения ономастики, фамилия любопытна тем, что её основа не попала в основные словари русских фамилий (Унбегаун, Никонов), а значит, её носители — потомки локальной, почти исчезнувшей группы прозвищ. В отличие от массовых фамилий на -ов от канонических имён, Колопеев сохранил память о бытовом, нелитературном слове, которое сегодня услышишь разве что в глухой деревне.