Фамилия Метелка — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, без типичных суффиксов -ов или -ин. Это так называемая «нетрансформированная» фамилия, где исходное слово стало родовым именем напрямую. В русской ономастике такие фамилии встречаются реже, чем патронимические, и часто указывают на то, что прозвище закрепилось за человеком очень прочно.

Слово «метёлка» в старину имело два основных значения. Первое — бытовое: веник, пучок прутьев для подметания. Второе — ботаническое: соцветие злаков (овёс, просо) в виде пучка колосков на длинной ножке. Прозвище Метелка могли дать либо неряшливому, неаккуратному человеку (по аналогии с метлой, которая «мела» всё подряд), либо, наоборот, тому, кто следил за чистотой — дворнику или прислуге. Но есть и третья версия: в некоторых говорах «метёлкой» называли высокого и худого человека, похожего на длинный стебель с метёлкой наверху.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где слово «метёлка» бытовало как в прямом, так и в переносном смысле. В белорусском языке «мяцёлка» — это не только веник, но и мотылёк, что добавляет ещё один возможный оттенок прозвища: человек мог быть суетливым, порхающим.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Метелица, Метёлкин, Метлов — показывает, что модель Метелка стоит особняком. В то время как Метелица чаще связывали с метелью (бураном), а Метёлкин с орудием труда, Метелка сохранила двойственность: она могла быть и прозвищем по занятию, и насмешливым именем за внешность или характер. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Мете́лка, хотя в диалектах возможны варианты.

В дореволюционных переписях эта фамилия практически не встречалась среди дворянства или духовенства — её носителями были крестьяне и мещане, часто из западных губерний Российской империи. Сегодня это редкая фамилия, которую можно встретить в России, Беларуси и на востоке Украины.