Фамилия Колпеева — женская форма, а мужская, Колпеев, образована по типичной для русских фамилий модели: к основе добавили суффикс принадлежности -ев. Этот суффикс присоединяли к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или на ц (в отличие от твёрдого -ов). В данном случае основа — прозвище или нецерковное имя Колпей.

Корень здесь — «колп» или «колпь». В русских говорах слово «колпа» имело несколько значений. В архангельских и вологодских диалектах так называли птицу лебедя, а в некоторых местах — клинообразный мыс или выступ земли. Однако самая вероятная версия связана с тюркским заимствованием «колпак» (головной убор). В старину «колпа» или «колпей» могло быть прозвищем человека, который носил колпак, торговал ими или, в переносном смысле, был простоват и доверчив, как персонаж из поговорки «простота — хуже воровства, колпак на голову наденут». Прозвища по головным уборам были распространены: Шапкин, Капоров, Колпаков.

Фамилия Колпеев не относится к числу массовых. В дореволюционных источниках она встречается преимущественно в центральных и южнорусских губерниях, особенно в Рязанской и Тамбовской. Там слово «колпень» могло означать и вид рыбы, и неуклюжего человека. Возможно, предки носителя фамилии были крестьянами или однодворцами — людьми, которые несли сторожевую службу на южных рубежах и часто получали прозвища от бытовых предметов.

Интересно, что существует однокоренная фамилия Колпаков, гораздо более частая. Колпеев — её более редкий вариант, возникший из-за диалектного произношения или из-за того, что основой стало не слово «колпак», а его краткая форма «колпей». Второй вариант: основа могла быть связана с гидронимом — река Колпь есть во Владимирской и Вологодской областях. Тогда фамилия указывала бы на человека, жившего на этой реке, но это менее вероятно, так как суффикс -еев чаще образует фамилии от личных имён и прозвищ, а не от названий рек.