Фамилия Рафаэль стоит особняком в русском ономастиконе. Она не образована по привычной модели с суффиксами -ов, -ин или -ский, а представляет собой чистую основу — личное имя, перешедшее в фамилию без изменений. Это так называемая «окаменевшая» форма, которая указывает на позднее происхождение и, скорее всего, нерусские корни носителей.

Исходное имя Рафаэль — древнееврейского происхождения, означает «Бог исцелил» или «целитель Божий». В библейской традиции это имя одного из архангелов. В русскую культуру имя попало через христианство, но в качестве фамилии закрепилось не у славян, а у народов, где имя было распространено как личное: у армян, евреев, а также у итальянцев и испанцев. Для армянской традиции характерна фамилия Рафаэлян, но и форма Рафаэль встречается, особенно в среде западных армян, а также у сефардских евреев.

В России фамилия Рафаэль — редкая и, скорее всего, не автохтонная. Её носители — потомки выходцев из Закавказья, Ближнего Востока или Европы. Встречается она и у цыган: у них нередки фамилии, образованные от личных имён (например, Петро, Миро), и Рафаэль органично вписывается в эту модель. Социальный состав носителей мог быть разным — от ремесленников и музыкантов до священнослужителей: имя Рафаэль часто давали при постриге в монахи.

Морфологическая особенность фамилии — её несклоняемость в русском языке. В отличие от фамилий на согласный, которые склоняются, если принадлежат мужчине (Иван Рафаэль — Ивана Рафаэля), женский вариант остаётся неизменным (Анна Рафаэль). Но в бытовой письменной речи часто путают, поэтому можно встретить ошибочное «Рафаэля» в родительном падеже у мужчин.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Рафаилов, Рафаилович — показывает разницу: славянские варианты адаптировали имя через суффиксы, а Рафаэль сохранило оригинальное звучание. Это говорит о том, что предки носителей фамилии либо были билингвами, либо долго сохраняли культурную обособленность.