Los autores coinciden en que Di Carlo es un apellido patronímico derivado del nombre personal Carlo. S. Galantini ofrece el desarrollo etimológico más completo: el nombre remonta al germánico *karla-, que designaba al "hombre de condición libre" y, entre los francos, al funcionario de la corte real. Su difusión en Italia se consolidó entre los siglos X y XI por influjo del nombre franco Karl —hereditario en la dinastía carolingia— y por el prestigio de Carlomagno, aunque ya estaba documentado desde mediados del siglo VIII en las formas latinizadas Carolus, Carlus y Carlonus.

Galantini señala que el apellido es de arraigo típicamente abrucés, con presencia extendida en toda la región de Abruzzo, aunque también muy difundido en Sicilia. Documenta su presencia en el siglo XVIII en localidades como Sant'Omero, Morro d'Oro, Colonnella, Civitella del Tronto y Tortoreto. E. Rossoni también registra documentación en Sicilia, remontándola al siglo XVI.

S. Vannozzi precisa que la partícula Di equivale a "los de" o "los hijos de", en referencia a los descendientes de un determinado Carlo. Señala además que la variante De Carlo es típica del sur peninsular, con presencia documentada en Cercemaggiore, en la región de Molise.