Фамилия Софрыбаев — редкая и сложная для однозначного толкования. Её основа, суффикс и ареал бытования указывают на тюркское происхождение, скорее всего, казахское или башкирское. Модель образования типична для фамилий, возникших из личного имени или прозвища: корень «Софрыбай» (или «Сопрыбай») плюс русский патронимический суффикс -ев, который закрепился при русификации документов в XIX–XX веках.

Разбор имени-основы «Софрыбай» даёт две версии. Первая связывает первую часть «софры» с арабским словом «суфра» — так называют скатерть или низкий столик для еды, а в переносном смысле — угощение, трапезу. Вторая, более правдоподобная ономастическая версия, видит здесь искажённое тюркское «сопыр» или «супыр» — корень со значением «сметать», «подметать». В казахском языке «сопыр» могло стать прозвищем для человека суетливого, быстрого в делах или, наоборот, для того, кто «выметает» всё подчистую. Компонент «-бай» — один из самых распространённых в тюркских именах, он означал «богач», «хозяин», «господин». Получается, что Софрыбай — это либо «богатый на угощение» (хлебосольный хозяин), либо «быстрый/суетливый бай».

Географически фамилия тяготеет к Оренбургской области и северо-западному Казахстану, что подтверждает её связь с башкирскими и казахскими родами. Встречаются варианты написания «Сафрыбаев», «Сопрыбаев», что объясняется диалектным произношением и неграмотностью писарей при записи в метрические книги. Фамилия недворянская, скорее всего, принадлежала скотоводам или крестьянам, получившим родовое имя по предку, которого внутри общины знали как Софрыбая. Сословных привилегий такая фамилия не давала, но хорошо сохранилась именно в среде казахов и башкир, переселявшихся в южноуральские степи.