Фамилия Айоян — редкий для русского уха пример армянской фамилии, которую не переделали на русский лад, а сохранили в исходном виде. Её основа — личное имя Айо, а суффикс -ян (в дореволюционной орфографии -янц) указывает на принадлежность к роду: «из дома Айо» или «потомок Айо». Такая модель типична для армянской ономастики, где суффикс -ян выполняет ту же роль, что и русские -ов/-ев.

Само имя Айо — это сокращённая форма от армянского Айказ или Айрапет, корень которых восходит к слову «ай» — так армяне называют себя (самоназвание «ай»). Дословно Айо можно перевести как «армянин» или «армянский», но в имени это скорее пожелание принадлежности к народу. Встречается и версия, что Айо — вариант имени Айк, легендарного прародителя армян, но это менее вероятно: Айк даёт фамилию Айкян, а не Айоян.

Географически фамилия Айоян чаще всего встречается в исторической Западной Армении (ныне восток Турции) и среди потомков беженцев, осевших в Армении, России и диаспоре после геноцида 1915 года. Встречаются варианты написания: Айоянц (с сохранением старого суффикса) и Айоян (современная норма).

В русском контексте фамилия не склоняется, если принадлежит мужчине, и не склоняется у женщин. Носители фамилии — потомки свободных крестьян или ремесленников, поскольку армянские фамилии на -ян не несли сословной окраски, в отличие от русских дворянских окончаний. Аристократические армянские фамилии обычно оканчивались на -уни или -янц с приставкой «тер-». Айоян — фамилия народная, без намёка на знатность, но с ясным родовым смыслом.