Фамилия Лыбко — яркий пример украинской модели фамилий, образованной с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -к-. В украинской ономастике этот суффикс (а также -енк-о, -ук/-юк) был едва ли не главным способом превратить личное имя, прозвище или профессию в фамилию. Формант -о — типичное украинское окончание, которое закрепилось в фамилиях такого типа (сравните: Шевченко, Ковалько, Гринько). Таким образом, Лыбко — это «маленький Лыб» или «сын/потомок Лыба».

Основа фамилии — Лыб- — вызывает наибольший интерес у этимологов. Самая вероятная версия связывает её с украинским диалектным словом «либ» или «лыб» в значении «свободный, вольный». В этом случае прозвище Лыб мог получить человек независимый, не желающий подчиняться, или, напротив, вольный крестьянин, не попавший в крепостную зависимость. Такая трактовка хорошо ложится в контекст украинской истории, где личная свобода ценилась высоко, а слово «лыб» могло быть синонимом казацкой вольницы.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с глаголом «лыбиться» (улыбаться). В этом случае прозвище Лыб могло получить человек с весёлым нравом, улыбчивый. Однако эта версия слабее, так как глагол «лыбиться» чаще имеет оттенок «скалиться, ухмыляться», что для устойчивого прозвища менее характерно, чем указание на социальный статус.

Географически фамилия Лыбко почти наверняка происходит из западных или центральных областей Украины (Волынь, Подолье, Полтавщина), где суффикс -к-о особенно распространён. В России эта фамилия встречается редко и, скорее всего, попала туда в результате миграций украинцев в XVIII–XIX веках, например, на Кубань или в Сибирь.

В дворянские родословные книги фамилия Лыбко, судя по всему, не попала. Её носители — это в основном крестьяне и казаки, чья фамилия закрепилась как отчество от прозвища. Сословную принадлежность предка можно уточнить только по архивным метрическим книгам конкретного села, но сама модель фамилии указывает на простое, недворянское происхождение.