Фамилия Цпелев — редкая и морфологически прозрачная, хотя её основа неочевидна на первый взгляд. Это типичная русская фамилия, образованная по модели «прозвище + суффикс -ев». Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или шипящий. В данном случае корень — «Цпел-», и ключевой вопрос в том, что он означал.

Скорее всего, в основе лежит прозвище Цпель. Оно могло возникнуть от диалектного глагола «цпелить» или «цпеть» — в русских говорах эти слова означали «чахнуть, сохнуть, болеть, томиться». Человек, которого прозвали Цпелем, мог быть болезненным, худым или постоянно жалующимся на недомогание. Такие прозвища по внешним или физиологическим признакам — распространённый источник русских фамилий. В пользу этой версии говорит и то, что слово «цпель» фиксируется в словаре В. И. Даля именно в значении «хилый, чахлый человек».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с топонимом. Встречаются названия небольших речек и урочищ с корнем «Цпел-» (например, река Цпель в бассейне Западной Двины). Тогда прозвище могло быть дано по месту жительства: «тот, кто с Цпели». Однако эта гипотеза слабее, потому что фамилий от таких мелких гидронимов обычно гораздо меньше, и они чаще оформляются через суффикс -ский.

Фамилия Цпелев — явно недворянская и недуховная. Суффикс -ев в сочетании с прозвищной основой указывает на крестьянскую или мещанскую среду. Географически фамилия тяготеет к северо-западным и центральным областям России — Псковской, Тверской, Новгородской губерниям, где диалектное слово «цпель» было в ходу. Встречается она и сегодня, но крайне редко, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если предки носили эту фамилию, круг поиска сужается до нескольких конкретных уездов.