Фамилия Айсенова звучит непривычно для русского уха, и это главная подсказка: её корни лежат за пределами славянской ономастики. Разбор лучше начать с суффикса. Форма на -ова — это женский вариант, а мужская основа — Айсенов. Модель «основа плюс -ов» типична для русских фамилий, но сама основа «Айсен» — иноязычная.

Вероятнее всего, фамилия тюркского происхождения. Имя Айсен (или Айсин) распространено у якутов, татар, башкир и казахов. Оно составное: «Ай» означает «луна», а «сен» (или «син») — «ты». В буквальном переводе имя Айсен можно интерпретировать как «ты — луна» или «лунный свет». В тюркской культуре луна — символ красоты и чистоты, поэтому имя давали с пожеланием, чтобы человек был таким же светлым и заметным.

Предок носителя фамилии Айсенов, скорее всего, был человеком по имени Айсен. Фамилию получили его дети или внуки при переходе на русскую систему фамилий, что в тюркоязычных регионах происходило в XIX — начале XX века. Географически фамилия Айсенова чаще всего встречается в Якутии (Саха), Татарстане, Башкортостане и среди казахских родов. В русской среде она редка, и её появление почти всегда связано с межэтническими браками или миграцией. Существует и менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть от прозвища «Айсена», данного человеку с особыми приметами, связанными с луной, или от географического названия, но такое объяснение уступает антропонимическому — от личного имени. Никаких следов дворянского происхождения или принадлежности к духовенству у этой фамилии нет: это типичная народная фамилия, образованная от простонародного имени.