Фамилия Доркаева образована от мужского имени Доркай, которое, в свою очередь, является вариантом тюркского имени Туркай или Дуркай. В основе лежит корень «тур» (стоять, быть твердым) или «дур» (жить, существовать), но в ономастике встречается и другая версия: связь с калмыцким словом «дорк» — «близкий, родной». По этой версии, имя Доркай могло означать «родной, близкий человек», что при крещении или в быту превратилось в прозвище, а затем и в фамилию.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Доркаев — сын Доркая. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от тюркских, калмыцких и монгольских имен. Фамилия Доркаева — женская форма, в мужском варианте звучит как Доркаев. Географически она наиболее распространена в Калмыкии и среди калмыцкой диаспоры, что подтверждает её калмыцкое происхождение.

В некоторых случаях фамилию могли записать как Доркаев или Доркаев, но корень сохраняется. Встречается также вариант Доркаев с ударением на второй слог, что может указывать на диалектное произношение. С точки зрения социального контекста, носители фамилии Доркаевых в XIX веке часто относились к казачеству или крестьянству, но точных сословных данных по этой фамилии мало — в основном она фиксируется в метрических книгах Астраханской губернии и калмыцких улусах.

Редкость фамилии Доркаева в том, что она сохранила архаичную основу, почти не изменившуюся под влиянием русского языка. В отличие от многих тюркских фамилий, которые обрусели через суффикс -ов, здесь -ев стоит после мягкого согласного, что типично для имен на -ай. Это делает фамилию узнаваемой и легко отличимой от, скажем, Доркиных или Дорковых.