Фамилия Котлобай звучит необычно и сразу привлекает внимание. Её основа — не имя и не профессия, а прозвище, которое, скорее всего, описывало манеру поведения или характер человека. Слово «котлобай» можно разобрать на две части: «котёл» и «бай» (от глагола «баить» — говорить, болтать). Получается образ человека, который «бает у котла» — то есть любит поговорить, собирая вокруг себя слушателей, возможно, у очага или во время общего дела. Это прозвище могло закрепиться за говорливым, общительным мужчиной, который любил вести долгие беседы.

Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: прозвище становилось фамилией без добавления суффикса, в «чистом» виде. Такое явление характерно для украинских, белорусских и южнорусских земель. Суффикса -ов, -ев или -ин здесь нет, что указывает на относительно позднее закрепление фамилии — в XVII–XVIII веках, когда фиксация прозвищ в качестве наследственных имён стала массовой.

Географически фамилия Котлобай тяготеет к западным и центральным регионам Украины. Встречается она и в южных областях России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки. В реестрах Запорожского войска встречаются похожие прозвища, что позволяет предположить возможную связь с казачьей средой, где острые на язык и общительные люди получали меткие клички.

В отличие, например, от фамилии Иваненко, которая строилась по модели «сын Ивана», Котлобай — это прозвищная фамилия, не указывающая на родство по отцу, а описывающая самого первого носителя. Если Иваненко — это «чей сын», то Котлобай — это «кто такой». Такие фамилии часто становились семейными прозвищами, которые со временем закреплялись за целым родом.

В современном мире фамилия редкая. Её носители живут в основном в Украине, а также в России, Беларуси и среди украинской диаспоры. Необычное звучание и прозрачная, хоть и неочевидная с первого взгляда, этимология делают Котлобай ярким примером того, как меткое народное слово может стать наследственным именем на века.