Фамилия Облитяев — один из тех случаев, когда на первый взгляд прозрачная основа таит в себе несколько возможных, но неочевидных толкований. Словообразовательная модель типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ев присоединён к основе Облитяй, которая, скорее всего, была прозвищем. Ударение, судя по распространённости фамилии, падает на второй слог: Облитя́ев.

Корень «облит-» сразу отсылает к глаголу «облить» или существительному «облитие». Самая прямая версия — прозвище мог получить человек, имевший отношение к литью: литейщик, мастер по отливке металла или колоколов. В этом случае Облитяй — тот, кто «обливает» форму расплавленным металлом. Однако есть и бытовая, более прозаичная гипотеза: прозвище могли дать неаккуратному человеку, который часто обливался во время еды или работы, — своего рода «залихват» или «обливанец». В русских говорах слово «облитяй» не фиксируется в словарях, но диалектные прозвища на -яй (типа «гуляй», «валяй») нередко образовывались от глаголов и описывали характер или поведение.

Менее вероятна, но возможна связь с именем Олита (календарная форма Иулитта) через промежуточную форму Облита — с характерным для южнорусских говоров протетическим «б». Тогда Облитяй — это сын Облиты, но такая модель (от женского имени с суффиксом -яй) встречается крайне редко и скорее исключение, чем правило.

Географически фамилия Облитяев редкая и встречается преимущественно в южных регионах России — в Ростовской области, Краснодарском крае, а также в Волгоградской области. Это указывает на возможное происхождение в среде донского или кубанского казачества, где прозвища были особенно живучи и часто переходили в фамилии без изменений. В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксируется в станицах и хуторах, что подтверждает её «низовое», народное происхождение без связи с дворянскими родами.

Сословная принадлежность носителей фамилии, судя по имеющимся данным, — крестьяне и казаки. Никаких следов в родословных книгах дворянства нет. Фамилия не имеет вариантов с другими суффиксами (Облитяевский, Облитягин), что говорит о её локальном и относительно позднем оформлении — скорее всего, в конце XVIII — первой половине XIX века, когда прозвища массово закреплялись за потомками.