Фамилия Самобаева — редкий пример, когда в основе лежит не имя и не профессия, а глагольная форма с яркой внутренней формой. Разбираем её по составу: корень «сам-», соединительная гласная «о», корень «-ба-» (от «баять» — говорить, рассказывать, заговаривать) и суффикс принадлежности «-ев». Получается «сам себя бающий» — то есть тот, кто говорит сам с собой, сам себя убеждает, или, в более широком смысле, самоуверенный, своенравный человек, который не слушает чужих советов.

Исходное прозвище Самобай, от которого и пошла фамилия, могло закрепиться за человеком с характерной манерой речи — бормочущим, рассуждающим вслух, или же за тем, кто привык полагаться только на своё мнение. В русских говорах слово «баять» было широко распространено, и прозвища с корнем «-бай» (Бай, Байко, Небай) встречались нередко, но именно приставка «само-» встречается гораздо реже, что делает фамилию Самобаева более локальной и нестандартной.

Словообразовательная модель — притяжательное прилагательное с суффиксом «-ев», что типично для фамилий, образованных от прозвищ на мягкий согласный или -й. Форма женского рода Самобаева, соответственно, говорит о том, что глава семьи носил прозвище Самобай. Географически фамилия встречается в основном в центральных и южных регионах России, но не образует крупных гнёзд — это скорее единичные случаи, что подтверждает её редкий, почти штучный характер.

В ономастических трудах Самобаева не фигурирует как массовая фамилия, поэтому её носители могут с большой вероятностью происходить от одного или нескольких не связанных между собой родов, получивших прозвище независимо друг от друга. Сословная принадлежность предков неясна — прозвище могли дать как крестьянину, так и посадскому человеку, и даже служилому: глагольные прозвища не были закреплены за каким-то одним слоем населения.