Фамилия Полибина — одна из тех, где с первого взгляда всё ясно, а при ближайшем рассмотрении открывается сразу несколько версий, и все имеют право на жизнь. В её основе, скорее всего, лежит слово «полибить» или «полыбить» — устаревший глагол со значением «свалить, повалить», а в переносном смысле — «одолеть, победить». Человек по прозвищу Полиб или Полиба мог быть задирой, драчуном, тем, кто «полибил» соперника в кулачном бою или споре. Такие прозвища, образованные от глагола повелительного наклонения («полиби!»), в древнерусской традиции давали людям с ярким, активным характером.

Однако есть и другой, более спокойный корень. В северных и сибирских говорах «полибиной» называли полынь, горькую траву, а также нечто тонкое, ломкое. Прозвище Полиба мог получить человек с горькой долей, либо, напротив, тот, кто был «ломок» телом — худой, высокий. Связь с растением подкрепляется тем, что фамилии от названий трав (Полынин, Полынов) встречаются, но форма «Полибин» — более редкая, что делает её интересной для этимолога.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Полибин — это «сын Полибы». Такая модель типична для нецерковных имён и прозвищ, которые на Руси бытовали в крестьянской и посадской среде вплоть до XVII века. Фамилия не дворянская, хотя впоследствии могла закрепиться в разных сословиях. Географически она встречается разрозненно, без ярко выраженного гнезда, что говорит о её происхождении из разных мест независимо друг от друга.

Если сравнивать Полибина с однокоренными фамилиями, то в глаза бросается её отличие от более частых Поливанова (от «поливанец» — бродяга) или Полищука (от «поле»). Здесь нет географической привязки, зато есть яркая внутренняя форма — либо «победитель», либо «горькая трава». Обе версии правдоподобны, но первая, «боевая», выглядит убедительнее: прозвища по действию давали чаще, чем по ботаническим ассоциациям.