Фамилия Цепалев (женский вариант — Цепалева) образована от прозвища Цепаль, и в этом она типична для славянской модели именования по личному качеству или занятию. В основе прозвища, скорее всего, лежит глагол «цеплять» — «задевать, прицеплять, надевать, привешивать; трогать». Такое прозвище могли дать человеку хваткому и ловкому, а если он был придирчив и постоянно приставал к окружающим с мелочными замечаниями, то и это качество тоже закреплялось за ним в виде прозвища Цепаль.

Однако у этой версии есть и физический подтекст. В народной речи «цепляться» могли сказать про длинноногого и худого человека, который как бы задевает всем за всё. Поэтому не исключено, что основатель рода Цепалевых выделялся именно статью, а не характером. Ремесленная версия тоже имеет право на существование: прозвище Цепаль могло указывать на род занятий, например, на сцепление каких-либо деталей в каком-нибудь производстве.

Менее вероятно, но всё же возможно, что прозвище восходит к диалектному слову «цепель», которое во владимиро-суздальских говорах означало «большой нож, косарь». В этом случае предок Цепалевых мог заниматься изготовлением или заточкой ножей. Эта версия менее убедительна, потому что географически привязана к одному региону, тогда как глагольная основа «цеплять» распространена повсеместно.

Суффикс -ев в фамилии указывает на принадлежность: Цепалев — это потомок Цепаля, сын или внук человека с таким прозвищем. Окончательно говорить о точном времени и месте происхождения фамилии можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований. Процесс формирования каждой отдельной фамилии был длительным и не всегда имел привязку только к одной местности, поэтому сейчас можно лишь уверенно говорить о её прозвищной основе и о том, что она возникла в славянской среде.