Фамилия Солупаев образована от прозвища Солупай. В его основе лежит диалектный глагол «солупать» — в некоторых русских говорах так называли процесс сдирания коры с дерева, лущения, обдирания. Прозвище Солупай могли дать человеку, который занимался заготовкой лыка или драл кору для хозяйственных нужд. Другой вариант значения — «обдирала», то есть тот, кто берёт непомерную плату, обирает людей. В этом случае прозвище носило бытовой ироничный или осуждающий оттенок.

Словообразовательная модель проста: к основе Солупа- добавился типичный русский суффикс -ев, указывающий на принадлежность: Солупаев — сын или потомок Солупая. Фамилия относится к распространённому типу патронимических фамилий на -ев, которые образовывались от прозвищ или имён, оканчивающихся на мягкий согласный или -й.

Фамилия редкая, её географическое бытование тяготеет к северным и центральным регионам России. Встречается в старых переписях Вологодской, Костромской и Архангельской губерний — именно там лыкодёрный промысел был особенно развит. В сословном отношении Солупаевы, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками, связанными с лесным хозяйством.

Интересно сравнение с однокоренными фамилиями. В русской ономастике есть Солупанов и Солупов — они образованы от той же основы, но с разными суффиксами. Солупаев выделяется именно суффиксом -аев, который встречается реже, чем обычный -ов, и указывает на конкретную форму прозвища Солупай. Если бы прозвище звучало как Солуп, фамилия была бы Солупов, но наличие «прыгающего» звука -й- в основе говорит о том, что исходное слово было именно с уменьшительным или прозвищным окончанием.