Фамилия Бейсембины стоит в ряду тех, что ясно указывают на этнические и культурные корни носителей. Это фамилия казахского происхождения, образованная от мужского имени Бейсемби (варианты — Бейсембай, Бейсенби). В основе лежит тюркское слово «бейсемби», которое переводится как «четверг». В казахской традиции новорождённого нередко называли днём недели, в который он появился на свет, — это был простой и распространённый способ имянаречения.

Модель образования фамилии — русская, с патронимическим суффиксом -ин, который в данном случае присоединился к основе на гласный звук. В славянской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: чей? — Бейсембин, то есть сын Бейсемби. Такая адаптация характерна для русской канцелярской и церковной записи нерусских имён в XIX–XX веках, когда представители казахских родов получали документы на русском языке.

Географически фамилия Бейсембины привязана к Казахстану и приграничным регионам России, особенно к Оренбургской, Астраханской областям и Алтайскому краю, где исторически сложились смешанные казачье-казахские поселения. Встречается она и в среде татар, у которых имя Бейсемби (в форме Бишбалта или Байсәмби) также бытовало, но реже.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии — потомки кочевников-скотоводов или оседлых казахов, принявших православие либо живших в русскоязычной среде. Интересная деталь: в казахском языке слово «бейсемби» заимствовано из персидского (пянджшанбе — «пятый день после субботы»), что напоминает о древних торговых и культурных связях Великой степи с Ираном. Таким образом, фамилия Бейсембины несёт в себе не только календарную примету, но и отголосок восточных влияний на степную ономастику.