Potrebbe derivare dal praenomen latino Gaius, ma non si può escludere un'origine provenzale con i soprannomi originati da una particolare gaiezza del capostipite.
Il cognome Gai ha un grosso ceppo piemontese, a Torino soprattutto, uno toscano, in particolare a Pistoia, ed uno laziale. Gaj, molto raro, è specifico di Torino ed Asti. Gaiani è presente soprattutto in Emilia Romagna e Lombardia.