Фамилия Томбулян — редкий для русского уха пример армянской фамилии, которая, скорее всего, не прошла через стандартную русификацию с суффиксом -ов/-ев. Её основа и суффикс -ян указывают на происхождение из восточноармянской традиции, где -ян (или -янц) означает «из рода» или «принадлежащий к». В западных диалектах тот же суффикс выглядит как -ян, но в русской передаче часто писался через -янц, если фамилия попала в документы через турецкий или греческий.

Корень «Томбул» — нечастое слово. Скорее всего, это прозвище, образованное от армянского «томбул» (толстый, пухлый) или от турецкого «tombul» (круглый, полный). В армянском языке это слово закрепилось как диалектное, особенно в районах бывшей Западной Армении (современная восточная Турция). Прозвище Томбул могли дать человеку с заметной полнотой или круглым лицом. Менее вероятная, но допустимая версия — связь с названием населённого пункта Томбул или Томбула, хотя конкретного села с таким именем в армянских источниках не зафиксировано.

Сама модель Томбул + ян типична для фамилий, возникших в XIX веке, когда армяне массово получали фамилии по прозвищам отцов или дедов. Если бы фамилия была русифицирована, она звучала бы как Томбулов — но этого не произошло, что говорит о сохранении национальной формы в документах. Это характерно для армян, переселившихся в Российскую империю из Османской империи после погромов 1890-х годов или геноцида 1915 года: они часто записывали фамилии в оригинале, без добавления русского суффикса.

Встречаемость фамилии низкая. Основные носители — армяне диаспоры, в том числе в России, Грузии и странах Европы. В Армении фамилия тоже есть, но не входит в число распространённых. Известных исторических фигур с такой фамилией нет, что типично для фамилий, образованных от бытового прозвища, а не от титула или ремесла.