Фамилия Краснобельмова образована от прозвища Краснобельмо. Основа здесь составная: прилагательное «красный» и существительное «бельмо» — так в старину называли глаз или бельмо на глазу. Слово «красный» имело не только цветовое, но и оценочное значение — «красивый» (от древнерусского «краса»). Поэтому прозвище Краснобельмо, скорее всего, дали человеку с красивыми, выразительными глазами. Встречается и более прозаичная версия: прозвище могло указывать на заметный дефект зрения — белое пятно на роговице (бельмо), но тогда прилагательное «красный» могло означать «кровавый» или просто «яркий, заметный». Первая версия выглядит правдоподобнее, так как в народной традиции прозвища по броским внешним чертам чаще давались с положительным оттенком.

Фамилия закрепилась по типичной для русской ономастики модели: прозвище на -о (Краснобельмо) → фамилия с суффиксом принадлежности -ов (чей? — Краснобельмов). Суффикс -ов указывал на родство: «сын Краснобельма» или «из семьи Краснобельма». Со временем окончание -а добавилось в женском роде. Фамилия редкая, её географическое распространение узкое — встречается преимущественно на юге России и в Поволжье, что косвенно подтверждает её прозвищное происхождение от живого разговорного слова, а не от книжного.

Однокоренных фамилий немного: Красноглазов, Бельмов, Бельмасов — все они построены по той же модели «признак + часть тела». Но двойная основа «красный + бельмо» уникальна: она фиксирует именно цвет и выразительность глаз, а не просто их наличие или размер. Так что потомок человека по прозвищу Краснобельмо, передавая фамилию из поколения в поколение, сохранил память о внешности или прозвище дальнего предка.