Фамилия Цепалина — женская форма фамилии Цепалин, и её происхождение связано с прозвищем или профессией, а не с именем собственным. Основа фамилии — слово «цеп», которое в русских говорах имело два основных значения. Первое — ручное орудие для молотьбы: длинная рукоять с подвижно прикреплённым билом. Второе, переносное — неуклюжий, неповоротливый человек (от глагола «цепаться» — задевать, зацеплять). Соответственно, прозвище Цепало или Цепаль могли дать либо крестьянину, искусному в молотьбе, либо, наоборот, человеку неловкому, который всё задевает.

Суффикс -ин в фамилии Цепалин указывает на принадлежность: «чей сын?» — Цепалин, то есть сын Цепалы. Такая модель образования типична для северных и центральных регионов России, где фамилии на -ин широко распространены. В южных и восточных областях чаще встречается суффикс -ов/-ев, поэтому Цепалин — фамилия с узнаваемой географической привязкой: её корни, скорее всего, в бывших Новгородской, Вологодской или Архангельской губерниях.

В ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) фамилии от названий орудий труда — не редкость, но «Цепалин» стоит несколько особняком. В отличие от распространённых Молотовых или Топоровых, эта фамилия встречается реже, что может говорить о её узкорегиональном бытовании или о том, что прозвище давали не по роду занятий, а по характерной черте внешности или поведения. Второе значение — «неуклюжий» — для прозвища даже более вероятно, так как в народе часто закрепляли за человеком насмешливое имя, которое потом переходило в фамилию.

Примечательно, что в некоторых говорах слово «цепалина» могло означать и саму молотильную палку, и занозу, и длинный хворост. Если предок получил прозвище именно от такого диалектного слова, то фамилия могла возникнуть не от профессии, а от внешнего сходства: долговязый, худой, «как цепалина». Таким образом, за фамилией Цепалина стоит не одна, а две возможные истории: либо трудолюбивый молотильщик, либо человек, которого в деревне прозвали за рост или неловкость.