Фамилия Коцубайло — яркий пример того, как украинская языковая стихия формировала прозвища, переходящие в родовые имена. Её основа — корень «коцуб-», который в украинских говорах означал «кочерга» (приспособление для перемешивания углей в печи). Соответственно, Коцубайло — это человек, имеющий отношение к кочерге: либо кузнец, который её ковал, либо, что вероятнее, человек с неуживчивым, «цепким» характером. В народе могли сказать: «вчепився, як коцюба» — то есть пристал как банный лист. Прозвище давали не столько за ремесло, сколько за манеру поведения.

Модель образования фамилии указывает на её западноукраинское или, точнее, галицкое происхождение. Суффикс -айло (вместо более привычного для русских фамилий -айла) — характерный признак украинской антропонимии. Он придаёт слову оттенок деятеля, часто с пренебрежительным или шутливым оттенком: криворукий — кривуляйло, тот, кто мажет — мазайло. Коцубайло буквально — «тот, кто орудует кочергой» или «кочергарь». Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог, что типично для подобных образований.

В отличие от фамилий на -енко или -ук, которые чаще встречаются в центральной и восточной Украине, фамилии на -айло — явление более редкое и локальное. Они концентрируются в исторических регионах Галичины, Волыни и Подолья. Это значит, что предки носителя фамилии Коцубайло, вероятно, происходили из западных областей современной Украины, где в XIX веке и происходила массовая фиксация прозвищ в качестве фамилий. Сословно это были, скорее всего, крестьяне или ремесленники — прозвище не несёт аристократического оттенка.

В русском языке фамилия сохранила украинское звучание и написание, хотя встречаются искажённые варианты вроде Кацубайло или Коцупайло. Встречаемость фамилии невысока, что делает её хорошим маркером конкретного региона и даже диалекта. Сравните с однокоренными Коцюба, Коцюбинский, Коцюбай — все они восходят к тому же печному инструменту, но суффикс -айло выделяет именно деятеля, а не просто обладателя предмета.