Фамилия Полай — редкий случай, когда корень слова почти наверняка указывает на занятие предка, но само занятие неочевидно для современного уха. В основе лежит глагол «полоть» — очищать грядки от сорняков. Фамилия образована от формы повелительного наклонения: «поли» (полоть) с характерным южнорусским или украинским «аканьем», закрепившимся в письменном виде как «Полай». Суффикс отсутствует: это чистое прозвище-глагол, что встречается нечасто. Обычно такие фамилии давали не самому крестьянину, а его сыну или работнику, но в данном случае прозвище могло закрепиться за человеком, который особенно тщательно или много полол, либо за тем, кто руководил прополкой в общине.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. Встречается в Воронежской, Ростовской областях, а также в Краснодарском крае. Это не случайно: в чернозёмной зоне прополка была ключевым этапом земледелия, и прозвище, данное по этому занятию, было понятным и естественным. В северных регионах, где преобладало подсечное земледелие, такое прозвище вряд ли бы возникло — там пахали и рубили, а не пололи.

Есть и вторая, менее вероятная версия: от имени Полий (Полий — краткая форма от Аполлон, Ипполит или Поликарп) с добавлением суффикса -ай, характерного для украинских и белорусских фамилий (ср. Грицай, Михай). Но в этом случае мы ожидали бы форму «Полаев» или «Полин», а не «Полай». Глагольная основа убедительнее, так как для земледельческой среды прозвище по действию было более естественным, чем редкое каноническое имя.

Социальный портрет предков — крестьяне-землепашцы, скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне южных губерний. Фамилия не встречается среди дворянства или купечества, не образует «гнезда» известных родов. Это фамилия человека, который «полол свой надел», и в этом её честная и ясная суть.