Фамилия Олжабай — одна из тех, что прямо указывает на своё тюркское происхождение и не требует сложной этимологической реконструкции. В основе лежит мужское личное имя Олжабай, которое до сих пор встречается у казахов, киргизов и отчасти у других народов Центральной Азии. Разбирается оно на две части: «олжа» (добыча, трофей, богатство) и «бай» (господин, богач, хозяин). В буквальном смысле имя означает «богатый добычей» или «владеющий трофеем» — типичный для кочевой культуры комплиментарный антропоним, который давали младенцу с пожеланием удачи в промысле или войне.

Словообразовательная модель здесь простая: фамилия образована путём прямой транслитерации личного имени без добавления русских суффиксов -ов, -ев или -ин. Это характерно для фамилий, которые фиксировались у тюркских народов в поздний период (XIX–XX века), часто при паспортизации или переписях. В отличие от русских фамилий, где суффикс указывает на принадлежность («чей сын?» — Олжабаев), форма Олжабай сохраняет исходное имя в чистом виде. Такое написание встречается реже, чем патронимические варианты, и несёт отпечаток того, что носитель или его предки не были включены в систему русских фамильных окончаний — либо сознательно, либо из-за особенностей местного делопроизводства.

Географически фамилия Олжабай привязана к Казахстану, особенно к южным и западным областям, а также к приграничным районам России (например, Астраханская область, где исторически жили казахи). Встречается она и в Киргизии, но реже. Социальный контекст: носителями имени Олжабай в XIX веке могли быть люди из разных сословий — от рядовых скотоводов до старшин и батыров, так как имя не было элитарным, но и не считалось простонародным. Фамилия не документирована в дореволюционных дворянских родословных книгах, что логично для тюркской среды, где родовая знать фиксировалась иначе.

Стоит отметить, что у фамилии есть однокоренные «родственники» — Олжабаев, Олжаев, Олжа. Все они восходят к тому же корню «олжа», но различаются по способу оформления. Если Олжабаев — это классический патроним («сын Олжабая»), то форма Олжабай — архаичная, прямая, и именно она несёт максимум информации об исходном имени без посредников. Для этимолога такая фамилия ценна тем, что не даёт повода для споров: версия одна, и она прозрачна.