Фамилия Шаробайко — украинская по происхождению, на что прямо указывает суффикс -ко. В украинской ономастике это один из самых распространённых фамильных формативов, который часто выполнял уменьшительную или «сыновью» функцию, то есть буквально означал «маленький Шаробай» или «сын Шаробая». Основа Шаробай — это не имя, а прозвище, и его разбор вызывает у исследователей два основных варианта.

Первый и наиболее убедительный: в основе лежит глагол «шаровати» (в украинских говорах — «рыскать», «шарить», «искать») и корень «бай» (от «баяти» — говорить, рассказывать, а также «бай» как «говорун», «краснобай»). Тогда Шаробай — это «тот, кто рыщет и говорит», то есть прозвище для человека бойкого на язык, непоседливого, возможно — зазывалы или странствующего рассказчика. В таком случае фамилия относится к группе «говорящих» прозвищ, где за внешней характеристикой закреплялась профессия или склад характера.

Второй вариант — связь с диалектным «шар» (богатство, товар) и «бай» (от тюркского «бай» — богач, хозяин). Однако эта версия менее правдоподобна: в украинской среде тюркский компонент редко соединялся со славянским глагольным корнем, а само слово «шар» в значении «товар» почти не встречается в восточнославянских говорах. Скорее всего, это народное переосмысление более старого и понятного прозвища.

Географически фамилия Шаробайко привязана к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине. В XIX веке носители фамилии фиксируются среди казачьего сословия и государственных крестьян, что подтверждает её народное, а не дворянское происхождение. В России фамилия встречается редко и обычно связана с миграцией украинцев в конце XIX — начале XX века.

Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с такими же моделями, как Шаробок, Шаропай, Шаров — все они образованы от прозвищ с глагольной основой. Суффикс -ко не даёт сословной отсылки: в украинской традиции его носили и крестьяне, и казаки, и мещане. Так что Шаробайко — это не дворянская фамилия, а прозвищная, с живой и понятной внутренней формой, которая прямо говорит о предке — человеке подвижном и не молчаливом.