Фамилия Цапалова — женская форма, а её мужской вариант Цапалов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Цапал. Слово «цапать» в русских говорах означает хватать, хвататься, цеплять, а также брать без спроса, присваивать. Отсюда «цапала» — тот, кто хватает, цепляется, возможно, придирчивый или хваткий человек. В некоторых диалектах «цап» — это козёл, и «цапать» могло относиться к его манере бодаться или хватать ртом, что тоже даёт прозвище по поведению.

Модель образования проста: суффикс -ов (в женском роде -ова) присоединился к основе Цапал. Это типичный патронимический или прозвищный суффикс, указывающий на принадлежность: «сын Цапала». Фамилия нередкая для южнорусских и украинских областей, где глагол «цапать» бытовал особенно активно. Встречаются также однокоренные фамилии Цап, Цаплин, Цапулин, но Цапалов выделяется именно формой с суффиксом -ал, который в прозвищах мог указывать на деятеля (как «кусала», «хватала»).

По сословному происхождению точных данных нет, но суффикс -ов и прозвищный корень типичны для крестьянской и мещанской среды. Вряд ли фамилия принадлежала дворянству — в родословных книгах она не фиксируется. Скорее всего, предок Цапаловых получил прозвище за характер или привычку: задиристый, хваткий, цепкий человек. Ономастические словари (например, работы В. Никонова) относят такие фамилии к разряду «характеристических», образованных от черт поведения.

В XX веке фамилия встречается в Тульской, Орловской, Ростовской областях, а также на Кубани. Ударение, судя по говорам, падает на второй слог: Цапа́лов.