Фамилия Зарбатов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять корень, стоит отбросить типичный для русского языка суффикс -ов (указывающий на принадлежность: «чей?» — Зарбатов) и присмотреться к основе «Зарбат». Наиболее вероятная версия связывает её с тюркскими языками, где распространены слова с корнем «зар» (золото) или «зарб» (удар, сила). В тюркской ономастике встречаются личные имена Зарбат или Зарбай — составные, где вторая часть (-бат, -бай) означает «богатый», «крепкий», «сильный». Таким образом, Зарбатов — это «сын того, кого звали Зарбат», то есть «золотой силач» или «богатый и крепкий» человек.

Модель образования фамилии — патронимическая (по имени отца), но с нехарактерным для исконно русских фамилий корнем. Суффикс -ов здесь работает как стандартный русский показатель родства, прикреплённый к иноязычной основе. Это типично для фамилий, возникших на территориях, где смешивались славянское и тюркское население: в Поволжье, на Урале, в южных степях. Носитель фамилии мог быть потомком татарина, башкира или казаха, принявшего православие, либо русского, получившего прозвище от тюркского слова.

Менее убедительная, но возможная версия — связь с арабским «зарбат» (удар, нанесение удара). В этом случае прозвище Зарбат мог получить боец, кузнец или человек с резким характером. Однако эта гипотеза слабее, поскольку арабские корни в русских фамилиях встречаются редко и обычно проходят через тюркское посредничество.

Географически фамилия Зарбатов встречается точечно, чаще всего в записях по Оренбургской, Челябинской областям и Башкортостану. Это косвенно подтверждает тюркскую версию: именно в этих регионах исторически активно взаимодействовали русские и тюркские народы. Сословно предки Зарбатовых, скорее всего, были крестьянами или казаками — в дворянских родословных книгах эта фамилия не отмечена.