Фамилия Углеватая — редкий пример, где суффикс указывает на женский род, а сама фамилия образована от прозвища или прилагательного. В современном виде она закрепилась как форма женской фамилии, тогда как мужской вариант — Углеватый. Такое окончание (-ая) характерно для южнорусских и украинских фамилий, особенно для тех, что возникли из прилагательных: например, Толстая, Кривая, Белая. Углеватая — из того же ряда.

Основа фамилии — «углеватый». В русских говорах это слово имело два значения. Первое, прямое, — похожий на уголь, цвета угля или с угольным оттенком. Второе, переносное и более вероятное для прозвища, — угловатый, неловкий, с резкими чертами лица или характера. В словаре Владимира Даля «углеватый» зафиксирован именно во втором смысле: «неуклюжий, негладкий». Прозвище Углеватый могли дать человеку с грубоватыми манерами или с угловатой фигурой.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком. Суффикс -еват-/-оват- в русских фамилиях встречается редко и обычно указывает на неполноту качества: «слегка угольный» или «немного угловатый». Такая модель (прилагательное + фамильный суффикс) не типична для крестьянских фамилий центральной России, где преобладали отчества на -ов/-ев. Зато она обычна для украинской и белорусской традиции, где фамилии-прилагательные в женском роде на -ая сохраняли склонение.

География фамилии Углеватая подтверждает южное происхождение. Основные носители встречаются в Ростовской области, Краснодарском крае и на востоке Украины — в зоне, где смешались русские и украинские говоры. Встречаются и варианты написания: Угловатая, Углеватов, что указывает на народную этимологию: люди переосмысливали редкую фамилию как «угловатую» или добавляли типичный суффикс -ов.

Точных сведений о сословной принадлежности первых носителей нет, но модель фамилии (прозвище-прилагательное) типична для казачества и крестьян южных губерний. Скорее всего, предок Углеватой получил прозвище за внешность или повадки — и фамилия закрепилась за его потомками без изменений по женской линии.