Фамилия Альсенов — редкий случай, когда географический корень почти наверняка перевешивает личное имя. Основа «Альсен» с высокой вероятностью указывает на датский остров Альс (Als), расположенный в Балтийском море у побережья Ютландии. Жителя этого острова называли альзенер или альсенец, а в русской передаче XIX века — «альсен». Так могли записать выходца из Альсена — немецкого или датского подданного, переселившегося в Российскую империю. Суффикс -ов делает фамилию типично русской по оформлению: «Альсенов» значит «сын или потомок Альсена», то есть человека, чьим прозвищем или фамильным именем стало указание на родину.

Менее вероятна, но не исключена версия от личного имени Альсен — гипотетической формы от Альберт или Альфред через немецкое уменьшительное Alsen (сравните: Fritz → Fritzen, Heinz → Heinzen). В этом случае Альсенов означало бы «сын Альсена», но без широкого распространения такого имени в немецкой антропонимии эта гипотеза слабее. В пользу первой версии говорит и то, что фамилия встречается преимущественно у потомков немецких колонистов Поволжья и Причерноморья, где в XVIII–XIX веках селились выходцы из Дании, Гольштейна и балтийских провинций.

Словообразовательная модель проста: корень «Альсен» + патронимический суффикс -ов. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), здесь сработал стандартный для русской ономастики способ оформления иноязычной основы в притяжательное прилагательное. Аналогичные примеры — Берсенов (от Берсен), Ганзенов (от Ганзен), то есть фамилии, где иноязычное имя или топоним получает русский суффикс.

По сословной принадлежности носители фамилии Альсенов, скорее всего, относились к мещанам или крестьянам-колонистам. Дворянских родов с такой фамилией в «Общем гербовнике» нет, что подтверждает её «низовое», бытовое происхождение. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилия фиксируется в Саратовской, Самарской и Таврической губерниях — именно там располагались немецкие колонии.

Сегодня фамилия остаётся малочисленной. Её носители — потомки тех самых переселенцев, чьё прозвище «альсен» закрепилось в русском родовом имени и пережило два века смены языков и границ.