Фамилия Кулиу — редкий случай, когда в русском ономастиконе встречается фамилия, не имеющая славянских корней. Её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками, скорее всего, с татарским или башкирским. Основа «кули» или «колы» в этих языках означает «раб», «слуга», но в именах и прозвищах часто приобретала значение «слуга божий», «покорный». Вторая часть «-у» — это, вероятно, аффикс принадлежности или усеченная форма от более длинной фамилии, например, Кулиев или Кулушев. Встречается такая фамилия преимущественно у народов Поволжья и Приуралья.

Модель образования здесь нестандартная для русской фамилии. В ней нет типичных суффиксов -ов, -ин или -ский, которые указывали бы на патронимическое происхождение. Кулиу — это, скорее всего, застывшая форма тюркского имени или прозвища, которая попала в российские документы в процессе русификации. Возможно, предок носителя фамилии записывался как «Кули» (от имени Кул-Ахмет или Кул-Мухаммед), а со временем фамилия приобрела окончание «-у» под влиянием местных говоров или особенностей делопроизводства.

Другая, менее вероятная версия — связь с румынским или молдавским словом «culiu» (в переводе — «сова»). Но в этом случае фамилия была бы распространена среди молдаван, а не в русской среде. Поскольку носители фамилии Кулиу в России встречаются редко и в основном в регионах с тюркским населением, первая версия выглядит убедительнее.

Социальный контекст фамилии прост: предки этих людей не принадлежали к дворянству. В тюркской среде прозвище «Кули» мог получить человек незнатного происхождения или же, наоборот, религиозный подвижник, подчеркивающий свое смирение. В любом случае, фамилия Кулиу — это прямое указание на род занятий или характер далекого предка, чье имя сохранилось в таком необычном для русского уха виде.