Фамилия Козелок — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив уменьшительно-ласкательный суффикс. В отличие от массовых Козловых, образованных через притяжательное прилагательное («чей? — Козлов»), Козелок застыл в форме прямой номинации: предка так и прозвали — «козелок». Суффикс -ок указывает либо на молодое животное (козлёнок), либо на небольшую вещь, похожую на козла, — например, деталь ткацкого станка или часть упряжи. В говорах «козелок» могли называть и бойкого, упрямого мальчишку, и человека с козлиной бородкой, и даже того, кто пас коз.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинским землям, где была распространена модель образования фамилий без суффикса -ов/-ев. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне с прозвищем Козелок в смоленских и брянских погостах, но как наследственная фамилия она закрепилась позже, в XIX веке, когда крестьян начали массово записывать по отчеству или прозвищу. В центральных губерниях её могли «обрусить», добавив окончание -ов: отсюда фамилия Козелков — более частая, но не тождественная.

Любопытно, что у фамилии нет однозначной связи с животным в негативном смысле. В славянской традиции козёл символизировал плодородие и жизненную силу, а прозвище Козелок давали не в насмешку, а по внешнему сходству или характеру. Встречается и версия, что основой могло стать мирское имя Козёл — дохристианское имя-оберег, которое давали ребёнку, чтобы «злые силы» не позарились на него (козёл считался животным, угодным нечисти, и имя должно было отпугнуть беду). Но эта гипотеза слабее: прозвищная форма Козелок скорее бытовая, чем ритуальная.

Сейчас носители фамилии Козелок рассеяны по всей России, но чаще встречаются в южных областях — Ростовской, Воронежской, Краснодарском крае. Встречается и белорусский вариант Казялок — с тем же корнем, но под влиянием местной фонетики.