Фамилия Дуйсемалиев образована от имени Дуйсемали, которое состоит из двух частей: «дуйсем» и «али». Первая из них, скорее всего, является фонетическим вариантом арабского имени Дуйсен, которое в переводе на русский язык означает «второй день недели». Обычно именем Дуйсен называли ребенка, рожденного в этот день. Вторая часть имени Дуйсемали восходит к арабскому прилагательном «али» («гали»), то есть «великий, мощный». Таким образом, имя Дуйсемали можно трактовать как «могущественный человек, рожденный во второй день недели». Таким образом, потомок человека, которого звали Дуйсемали, со временем получил фамилию Дуйсемалиев. Тюркский корень -огло/-оглу/-оглы (в переводе «потомок, сын») типичен для турецких, гагаузских и прочих тюркских фамилий.