Deriva dal cognomen latino Vitalis o Vitalianus e dai precedenti nomi italianizzati poi in Vito, Vita, Vitale e Vitaliano il cui significato è "vigoroso, pieno di vita".
La diffusione dei nomi e dei cognomi si deve soprattutto al culto dei numerosi santi omonimi.
Il cognome Vitali è specifico del centro nord (Lombardia, Emilia-Romagna e Marche). Vitagliani, assolutamente raro, parrebbe avere un ceppo nell'aquilano ed uno nel foggiano. Vitaliano è presente soprattutto in Calabria e Campania. Vitaliani è maggiormente concentrato in Veneto. Vitalini è molto raro e sembra specifico della provincia di Sondrio. Vitaliti ha un ceppo siciliano in provincia di Catania. Vitaloni, molto raro, ha un nucleo nel sudmilanese e lodigiano, con possibili ceppi nell'anconetano, nel massese e nel ternano. Vitalone, anch'esso raro, è presente al sud ed in particolare in Campania, Calabria e Lazio.