Фамилия Айсагалиев образована от составного мужского имени Айсагали, типичного для тюрко-мусульманской ономастики. Это имя сложилось из двух основ, каждая из которых имеет самостоятельное значение. Первая часть — Айса — скорее всего, фонетический вариант арабского имени Иса или Гайса (так в исламе называют Иисуса). В арабской традиции это имя осмысляется как «милосердие Аллаха» или «милость божья». Вторая часть — Гали — диалектная форма широко известного имени Али, одного из 99 эпитетов Аллаха в исламе. Оно переводится как «великий, возвышенный, высший», а также «могучий, сильный». Таким образом, имя Айсагали буквально соединило в себе два сакральных понятия: божественную милость и величие.

Фамилия оформлена типичным русским патронимическим суффиксом -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или «й». Модель образования проста: имя Айсагали → Айсагалиев — «потомок Айсагали». Такая словообразовательная схема характерна для фамилий, возникших в среде крещёных татар, башкир, казахов и других народов, где в XIX–XX веках фиксировали имена по русскому образцу.

Географически фамилия тяготеет к регионам с преобладанием тюрко-мусульманского населения: в первую очередь к Астраханской, Оренбургской областям, Башкортостану, Татарстану, а также к Казахстану. Встречаются варианты написания — Айсагалиев и, реже, Айсагалиев, что связано с передачей гласных на стыке основ. Редкость фамилии объясняется тем, что составное имя Айсагали не получило массового распространения, в отличие от более простых форм Айса или Гали по отдельности.

В ономастических справочниках фамилия не описана подробно, но её прозрачная внутренняя форма позволяет уверенно реконструировать значение: предок носителя фамилии носил имя, в котором соединились «милость» и «величие». Это указывает на религиозный контекст имянаречения — вероятно, имя давали в семьях, придерживающихся исламской традиции, где имена пророков и эпитетов Всевышнего особенно почитались.