Фамилия Янгелов — редкий случай, когда за основу взято имя собственное, но не напрямую, а через прозвищную форму. В её основе лежит имя Янгел, которое представляет собой диалектный или уменьшительно-ласкательный вариант канонического имени Иван. В южнославянских и западнорусских говорах имя Иван нередко преобразовывалось в Ян, а затем через суффикс -гел (как в именах Ангел, Мануил) давало форму Янгел. Таким образом, Янгелов буквально значит «сын Янгела», то есть потомок человека, которого в быту звали Янгелом.

Фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов, что указывает на её оформление в центральной или северной части России, куда она могла прийти вместе с переселенцами из южных регионов. В славянской ономастике известны параллельные формы: Янгельский, Янгелевич, Янгильдин, но Янгелов стоит особняком — суффикс -ов здесь присоединён к основе, которая сама по себе уже содержит редкий компонент. Это говорит о том, что фамилия складывалась в среде, где имя Янгел воспринималось как полноценное прозвище, а не просто как вариант Ивана.

В отличие от массовых фамилий на -ов, Янгелов не имеет очевидной географической привязки к одному региону. Встречается она рассеянно: в документах XVIII–XIX веков носители фиксируются на Урале, в Сибири и в центральных губерниях. Это косвенно подтверждает версию о происхождении от личного имени: такие фамилии часто возникали в разных местах независимо, если в семье был Янгел. Социальный состав носителей был преимущественно крестьянским или мещанским, без следов дворянского корня — фамилия слишком поздняя и редкая для аристократических родовых книг.

Спорных версий немного. Иногда Янгелов пытаются связать с тюркским словом «янгел» (ветер) или с названием реки Янгель, но эти гипотезы слабы: ни в одном тюркском языке нет устойчивой лексемы с таким значением, а речная топонимика обычно даёт фамилии с суффиксом -ский. Куда правдоподобнее славянская основа: имя Ян (чешское, польское, украинское) плюс суффикс -гел, который в русских говорах иногда служил для образования ласкательных форм (ср. Вангел от Ваня). Так что Янгелов — это фамилия-патроним, но с необычным «строительным материалом».