Segundo José Pedro Machado (in Dicionário Onomástico Etimológico da Língua Portuguesa, Livros Horizonte, Lisboa), o topónimo Carcavelos é de origem obscura, provavelmente céltica ou mesmo pré-céltica, do radical kar, «pedra», ligado a outros topónimos. O nome é frequ[ü]ente também em Espanha ("Cacabelos" em castelhano) e a forma antiga em português (usado ainda hoje na linguagem popular). J. P. M. contesta assim a hipótese, defendida por outros autores, da proveniência da palavra cárcava, «fosso». «Para aceitarmos a hipótese de que se trata de um diminutivo de cárcava (...), teríamos de provar não só a existência de fossos em todas as regiões onde se atesta este topó[ô]nimo, mas também que esse nome comum é anterior ao topónimo.
Em Portugal, há, pelo menos, 26 lugares com o nome de Carcavelos, registados no Novo Dicionário Corográfico de Portugal, de A. C. Amaral Frazão (Editorial Domingos Barreira, Porto).