Фамилия Айтжанов происходит от тюркского составного имени Айтжан (встречается также вариант Айджан). Её основа — два корня: «ай» и «джан». Первый, «ай», с тюркских языков переводится как «луна» — в именах этот образ традиционно связывали с красотой, верностью и постоянством. Второй компонент, «джан», пришёл из персидского и закрепился в казахском языке со значениями «дыхание», «душа», «жизнь». В составе личных имён «джан» часто играет роль уменьшительно-ласкательного суффикса, придающего имени теплоту. Поэтому имя Айтжан можно истолковать как «душа луны» или, более поэтично, «маленькая луна».

Сама фамилия образована по стандартной для русской и многих тюркских фамилий модели: к основе Айтжан добавили русский патронимический суффикс -ов. В результате Айтжанов буквально означает «потомок (сын) Айтжана». Такая словообразовательная схема характерна для фамилий, которые фиксировались в документах Российской империи в XIX–XX веках у казахов и других тюркских народов, входивших в её состав. Фамилия не указывает напрямую на сословие или род занятий предка — она лишь сообщает, что его звали Айтжан. Однако имя было достаточно популярным, и носители фамилии встречаются преимущественно в Казахстане и среди казахской диаспоры. Сравнить её можно с однокоренными фамилиями вроде Айтбаев или Айтмухамедов — все они строятся вокруг того же компонента «айт-», который в данном случае восходит не к глаголу «говорить», а к имени с «лунным» значением.