Фамилия Озлеб — редкая и неочевидная с точки зрения русского словообразования. В ней нет привычных суффиксов -ов, -ин или -ский, которые сразу выдают фамилию, образованную от имени или профессии. Вместо этого мы видим основу, которая не похожа на типичное русское слово. Это наводит на мысль, что фамилия могла быть заимствована или переосмыслена в русской среде.

Самая вероятная версия — южнославянское или, шире, балканское происхождение. В сербском, хорватском или словенском языках существует слово «ozleba» в значении «кашель» или «хрипота». Фамилия могла возникнуть как прозвище для человека с хриплым голосом или того, кто часто кашлял. В пользу этой гипотезы говорит то, что в русском языке нет корня «озлеб», а в балканских языках — есть, и модель образования фамилий от бытовых прозвищ там распространена.

Вторая, менее правдоподобная версия — искусственное происхождение. В XIX веке при переписях или выдаче паспортов в Российской империи могли записать фамилию на слух, исказив исходное слово. Например, немецкую фамилию Osleb (от «Ost» — восток и «Leben» — жизнь) могли превратить в Озлеб. Но доказательств этому нет, и версия с балканским корнем выглядит убедительнее.

Из-за редкости фамилии невозможно уверенно говорить о сословной принадлежности предков. Но если исходить из прозвища по физической черте, то носитель фамилии мог быть крестьянином или ремесленником — в дворянской среде такие прозвища закреплялись реже. Географически фамилия встречается единично, в основном на юге России и на Украине, что косвенно подтверждает связь с балканским регионом, откуда в XVIII–XIX веках переселялись славяне.