Фамилия Полубабина — яркий пример отчества, образованного от прозвища или неканонического имени. В её основе лежит мужское прозвище Полубаба, которое, скорее всего, давали мужчине с женственными чертами характера, мягкостью, нерешительностью или, наоборот, чрезмерной заботливостью. В русских говорах «бабой» могли называть не только женщину, но и слабохарактерного, изнеженного мужчину. Приставка «полу-» здесь усиливает оттенок неполноты, незавершённости: «наполовину баба», то есть не мужик в полном смысле.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Полубабина — это буквально «жена или дочь Полубабы». Такая модель образования типична для русских фамилий, особенно в северных и центральных регионах, где отчества на -ин были распространены наравне с -ов. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от названий профессий или предметов, -ин тяготеет к личным именам и прозвищам. Поэтому Полубабина — не исключение, а закономерный результат народной антропонимии.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с топонимом. В некоторых областях могли существовать деревни или урочища с названием Полубабино, Полубабье — например, по имени первопоселенца. Однако в этом случае фамилия скорее закрепилась бы в форме Полубабин, без окончания -а, характерного для женского рода. В современном виде фамилия стоит в женском роде, а её мужской вариант — Полубабин.

Фамилия редкая, не зафиксирована в массовых боярских или дворянских списках. Её носители, вероятнее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды. Прозвище Полубаба могло быть дано не в насмешку, а как бытовой маркер: так могли называть мужчину, который занимался «женской» работой — нянчил детей, стряпал, — что в патриархальной деревне выделяло его среди других.