Фамилия Дусин образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей — с помощью патронимического суффикса -ин. Этот суффикс присоединялся к основам, оканчивающимся на -а или -я, и указывал на принадлежность: «чей сын?» — Дусин, то есть сын Дуси. В основе фамилии лежит краткая форма личного имени, а вот какого именно — тут возможны варианты.

Самое очевидное объяснение: Дуся — это уменьшительно-ласкательная форма от Евдокия (женское имя) или, реже, от Авдотья. В этом случае фамилия Дусин означала бы «сын Дуси», то есть потомок женщины с таким именем. Такое происхождение не редкость: многие русские фамилии образованы от женских имён (Марин, Татьян, Акулин). Однако есть и другая версия: в некоторых говорах Дуся — это просторечная форма мужского имени Досифей (через форму Досия). В пользу этой версии говорит то, что суффикс -ин мог крепиться и к мужским именам на -я (к примеру, Ильин, Кузьмин). Выбрать одну из версий без генеалогического исследования конкретной семьи невозможно, но обе имеют право на существование.

С точки зрения географии фамилия Дусин не привязана к какому-то одному региону. Она встречается и в центральной России, и на Урале, и в Сибири, но нигде не образует плотных гнёзд. Это говорит о том, что фамилия возникла в разных местах независимо, от разных прозвищных имён. Важно и ударение: в большинстве случаев оно падает на первый слог — Дусин, но в некоторых говорах могли произносить и Дусин (с ударением на второй слог), что меняло бы восприятие основы.

В словаре Б. О. Унбегауна «Русские фамилии» Дусин не упоминается как отдельная статья, но модель на -ин от женских имён описана подробно. Фамилия эта недворянская, нестарая — скорее всего, она оформилась уже после отмены крепостного права, когда крестьянам массово давали фамилии по имени матери или бабки. Таким образом, предки современных Дусиных были, вероятно, крестьянами или мещанами, а прозвище «Дуся» могло закрепиться за кем-то из женщин в роду.