Первое, что бросается в глаза в этой фамилии, — её двойная структура. Такие составные фамилии в России обычно появлялись у дворянства или духовенства: первая часть нередко указывала на место или прозвище, вторая добавлялась для отличия ветви рода или как дань семейному преданию. В случае «Зеленский-Любич» обе половины образованы от личных имён, но разного происхождения.

Часть «Зеленский» — типичная фамилия на «-ский», которая в польской и западнорусской традиции указывала на владельца поместья или выходца из определённой местности. Однако здесь основа не топоним, а нецерковное имя Зеленя. В древнерусском быту так могли назвать ребёнка по цвету глаз, по одежде или по пристрастию к зелени — скажем, крестьянина, торговавшего овощами. Суффикс «-ский» превратил это прозвище в фамилию по модели, характерной для шляхты и образованных слоёв. Таким образом, первый носитель фамилии Зеленский мог быть либо сыном человека по прозвищу Зеленя, либо сам носил это прозвище, а потом «облагородил» его под польским влиянием.

Вторая часть — «Любич» — более прозрачна. Она восходит к краткой форме женского крестильного имени Любовь, но в данном случае, скорее всего, перед нами отчество: Любич значит «сын Любы». В украинской и белорусской традиции суффикс «-ич» широко использовался для обозначения потомка (сравните: Иванович, Петрович, но и просто фамилии вроде Климович, Якубович). Однако здесь не исключён и вариант прямого прозвища. В народной речи «любич» могли сказать о любимчике, баловне, а иногда — с иронией — о женолюбе или бездельнике, который «любит» праздное времяпрепровождение.

Соединение двух фамилий в одну — явление сравнительно позднее, XIX–XX века. Скорее всего, Зеленские и Любичи породнились через брак, и потомки решили сохранить обе линии в фамилии, чтобы не терять память о каком-то значимом предке или родовом гнезде. Встретить такую фамилию можно на западе современной России, в Беларуси или на Украине — именно там распространены и «-ский», и «-ич» в фамилиях, и там же бытовало имя Зеленя.