Фамилия Цаплыгина — женская форма, а её мужской вариант — Цаплыгин. С точки зрения словообразования это типичная «патронимическая» фамилия: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть предок носителя фамилии носил прозвище или имя Цаплыга. В основе лежит слово «цапля» — болотная птица с длинными ногами и клювом.

Прозвище Цапля в русских говорах давали высокому, худощавому человеку с длинными ногами или, реже, тому, кто ходил медленно, осторожно, «вышагивал», как цапля. Форма Цаплыга могла возникнуть как ласкательный или пренебрежительный вариант: суффикс -ыг(а) характерен для севернорусских и сибирских говоров и придаёт слову оттенок просторечия, грубоватости (сравните: «цапля» — «цаплыга»). Такое же образование мы видим в фамилиях типа Бобылёв — Бобылихин, но здесь суффикс -ыг- встречается реже, что делает фамилию Цаплыгин более локальной, нежели распространённая Цаплин.

Географически фамилия Цаплыгин встречается в основном в центральных и северных областях России — в Костромской, Вологодской, Кировской областях. Это согласуется с ареалом слова «цаплыга» в диалектном словаре. Встречается и вариант написания с одной «л» — Цаплыгин, но он менее устойчив.

Социально фамилия, скорее всего, сформировалась в крестьянской или мещанской среде: прозвища по внешности давали в деревнях, а потом они закреплялись за родом. Дворянских родов с этой фамилией в официальных родословных книгах не числится. Таким образом, предки Цаплыгиных — люди, получившие уличное прозвище за статную или, напротив, нескладную фигуру, и жившие в основном на севере и северо-востоке России.