Фамилия Серболоцкий — редкий случай, когда географическая основа почти наверняка перевешивает этническую. На слух её легко принять за указание на сербское происхождение, но модель образования с суффиксом -ск- и окончанием -ий выдает типичную польскую или западнорусскую дворянскую фамилию, образованную от названия места. Скорее всего, в основе лежит топоним Серболоц или Серболов — название села, усадьбы или хутора. Такие пункты могли существовать в бывших землях Речи Посполитой, на территории современной Беларуси или Украины, где фамилии на -ский/ -цкий носили в основном шляхта и духовенство.

Корень «Серб-» в топониме не обязательно связан с народом. В славянской ономастике известны названия вроде Сербов, Серболов, Сербова — они могли возникнуть от прозвища первого поселенца «Серб» (то есть человек, пришедший с юга, из сербских земель) или от более древнего антропонима Серб, который фиксируется в древнерусских грамотах. Вторая часть — «-олоц-» — затемнена, но может восходить к слову «олок» (луг, пастбище) или к диалектному «олот» (болото). Если реконструировать исходное Серболов, то суффикс -ов- указывает на принадлежность: «Сербов луг» или «Сербов хутор». Форма на -цкий — это уже прилагательное, означающее «выходец из Серболота/Серболова».

В польской традиции фамилии с таким окончанием часто закреплялись за шляхтой, владевшей имением. В русской среде носители Серболоцких — это, как правило, потомки польской или малороссийской шляхты, перешедшей на службу к московским царям, или священники, получившие фамилию по названию прихода. Встречаются варианты написания Серболецкий и Серболовский, но Серболоцкий — самый устойчивый.

О сословии предков судить сложно: фамилия не попала в родословные книги центральных губерний, а в документах XVIII–XIX веков её носители встречаются в основном среди мещан и однодворцев южных уездов России. Это указывает на то, что первоначальная шляхетская ветвь со временем утратила привилегии и перешла в податное сословие. Никаких громких исторических персонажей с этой фамилией не зафиксировано, что делает её типичной для локальной, угасшей дворянской или служилой семьи.