Фамилия Байжуминов — редкий пример, где прозвище, лёгшее в основу, почти полностью сохранило свою первоначальную форму. Она образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов, который в данном случае присоединился к тюркскому имени или прозвищу Байжумин. Суффикс указывает на принадлежность: Байжуминов буквально значит «сын Байжумина» или «из рода Байжумина».

Корень фамилии составной, типичный для тюркской ономастики. Первая часть — «бай» (в тюркских языках — «богатый», «господин», «хозяин»). Вторая часть восходит к личному имени Жумин. Имя Жумин, скорее всего, является вариантом имени Жомарт (щедрый) или Жума (пятница, день недели, часто связанный с рождением ребёнка в пятницу у мусульман). Таким образом, Байжумин — это «богатый Жумин» или «господин, рождённый в пятницу». Прозвище могло быть дано человеку состоятельному или просто как пожелание богатства и удачи.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркские и русские традиции: Казахстан, Оренбуржье, Башкортостан, юг Урала. Именно там фамилии с основой «бай-» и окончанием -ов встречаются особенно часто. В отличие, скажем, от татарских фамилий на -ин (Байжумин), форма на -ов указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русской среде или под сильным влиянием русской канцелярии при записи в метрические книги.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что не подверглась усечению. В других похожих фамилиях (например, Баймурзин) основа часто сжимается. Здесь же полное имя Жумин перешло в фамилию без изменений, что говорит о сравнительно позднем закреплении (вероятно, в XIX — начале XX века) и о том, что прозвище было ещё живо в быту на момент записи.