Фамилия Вертигель — яркий пример прозвищного происхождения, где в основе лежит не имя, не профессия, а глагольная конструкция, описывающая действие или поведение человека. Скорее всего, перед нами сложная основа, образованная от повелительного наклонения глагола «вертеть» и существительного «гель». Однако слово «гель» в современном значении (студенистое вещество) для эпохи формирования фамилий (XVI–XVII века) нехарактерно. Вероятнее, это диалектное или искажённое «гиль» — в старых говорах так называли смуту, вздор, чепуху, либо «гель» как вариант слова «гел» или «гил» — «плут», «проныра». Таким образом, Вертигель могло означать «вертящий вздор», «заводящий смуту» или «крутящийся плут». Прозвище давали человеку беспокойному, суетливому, склонному к интригам и пустым хлопотам.

Словообразовательная модель здесь — типичная для украинских и южнорусских фамилий сращение глагола и существительного в одно слово (ср. Вернигора, Непийвода, Убийвовк). Суффикс отсутствует, что указывает на то, что фамилия закрепилась в форме чистого прозвища, без добавления -ов или -ин. Это характерно для западнорусских земель, особенно для носителей украинского или белорусского языкового влияния. Встречается фамилия Вертигель в основном в Черниговской, Киевской и Полтавской областях, а также среди потомков переселенцев на Кубани и в Сибири.

Не стоит путать её с немецкой фамилией Вертгель (Werthel) — та происходит от имени Верт (сокращение от Вернер) и имеет совсем другую историю. Русская же Вертигель — это «говорящая» фамилия, которая при ближайшем рассмотрении раскрывает характер своего первого носителя: скорее озорного и непоседливого, чем злого. В документах XVIII–XIX веков встречаются варианты написания Вертыгель и Вертиголь, что подтверждает устное бытование и неустойчивость гласной в корне.