Фамилия Альжанов образована от восточного имени Альжан, которое, скорее всего, имеет арабо-персидское происхождение и восходит к двум основам. Первая — арабское «Али» (прославленный, возвышенный), вторая — персидское «Джан» (душа, жизнь, а в переносном значении — человек). Имя Альжан можно перевести как «прославленная душа» или «знаменитый человек».

Словообразовательная модель здесь простая: к основе имени Альжан добавили русский патронимический суффикс -ов, который в славянской традиции означает принадлежность («чей?» — Альжанов, то есть «потомок Альжана»). Такое оформление характерно для фамилий, возникших в зоне межэтнических контактов, в первую очередь среди казахов и других тюркских народов, вошедших в состав Российской империи. Фамилию фиксировали по отцу, поэтому её носители — потомки человека, которого звали Альжан.

Альжан — имя не самое частое, но устойчивое в казахской среде. В тюркской ономастике часто встречаются двухкомпонентные имена, где первая часть — религиозное или почётное понятие (часто арабского корня), а вторая — душевная, «душа» или «жизнь». В данном случае имя подчёркивает уважение к человеку: его называли «прославленной душой», то есть личностью, достойной памяти.

Географически фамилия Альжанов распространена преимущественно в Казахстане и среди казахской диаспоры, встречается также в сопредельных регионах России — в Оренбургской, Астраханской областях, где исторически жили казахи. В русских документах XIX века такие фамилии могли записывать по-разному, но вариант с -ов закрепился как стандартный при русификации.

Если сравнивать с однокоренными, то в том же ряду стоят фамилии Альжанов, Альжапаров, Альжанкызы — все они отталкиваются от общего имени Альжан, но различаются суффиксами (русским -ов, тюркским -улы/-кызы). Фамилия Альжанов — самая простая по форме, без дополнительных родовых показателей, что говорит о её позднем оформлении уже по русскому образцу.