Фамилия Вовнобой — редкий образец русской фамилии-прозвища, построенной по модели глагольного повелительного наклонения + существительное в винительном падеже. Такие фамилии (вроде Гуляйполе, Держиморда, Убейвовка) обычно давали не по профессии, а как яркую характеристику человека — задиристого, бойкого или склонного к озорству. В данном случае основа «вовна» — это диалектный или старый вариант слова «волна» (шерсть). Соответственно, «Вовнобой» — это тот, кто «бьёт волну», то есть треплет шерсть, готовя её к прядению. Хотя звучит агрессивно, на деле прозвище могло относиться к работнику, занятому обработкой шерсти: валяльщику, чесальщику или тому, кто «бил» шерсть, разрыхляя её.

Интересно, что форма «вовна» (с «о» после «в») характерна для южнорусских и украинских говоров. В литературном русском языке закрепилось слово «волна» (шерсть), а «вовна» осталась в диалектах и в украинском языке. Это сужает географию фамилии: скорее всего, она возникла на границе великорусских и малорусских земель — в Курской, Воронежской, Харьковской губерниях или в казачьих областях Дона. Фамилия не получила широкого распространения, что подтверждает её локальный и профессионально-шутливый характер.

Суффикс в фамилии нулевой — это типичная для русских фамилий «застывшая» форма прозвища без добавления -ов/-ев. Такие фамилии (Вовнобой, Скоробогатько, Вернигора) часто встречаются именно в украинской и южнорусской традиции, где прозвище могло перейти в фамилию без изменений. Встречается также вариант Вовнобоев — с патронимическим суффиксом, но исходная форма Вовнобой древнее.

Версия о том, что фамилия могла произойти от «война» или «бить врагов», этимологически несостоятельна: корень «вовн-» не имеет отношения к военному делу, а звуковое сходство со словом «война» случайно. Более того, если бы прозвище означало «бей врага», основа была бы «врагобой» или «ратобой», а не «вовнобой». Так что перед нами — прозвище ремесленника, которое со временем стало фамилией, сохранившей память о старом шерстобитном промысле.