Фамилия Дуйсембаева — женская форма казахской фамилии Дуйсембаев. В основе лежит мужское личное имя Дуйсембай, которое образовано от арабского «дуйсенби» — «понедельник». В тюркской и казахской ономастике широко распространена традиция называть детей по дню недели, особенно если ребёнок родился в этот день. Имя Дуйсембай буквально означает «понедельничный богач» или «богатый, как понедельник»: компонент «бай» в казахском языке имеет значение «богатый, хозяин, господин» и часто служил пожеланием достатка и благополучия.

Словообразовательная модель типична для казахских фамилий: к основе имени Дуйсембай добавляется русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягких и шипящих), который закрепился в XIX–XX веках при русификации тюркских имён. В самой Казахстане фамилия Дуйсембаев встречается в основном в южных и центральных регионах, особенно в Туркестанской и Кызылординской областях, где имя Дуйсембай исторически было частотным.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ев указывает на принадлежность отцу (сын такого-то), в казахском контексте Дуйсембаев — это не «сын Дуйсембая», а скорее официально закреплённая форма, фиксирующая родовое имя. В быту казахи часто обходятся без фамилии, используя отчество или имя, поэтому Дуйсембаева в повседневности — это скорее «женщина из рода Дуйсембая».

Спорных версий у фамилии немного. Иногда корень «дуйсе» ошибочно связывают с персидским «ду» — «два», но это натяжка: в казахском «дуйсенби» однозначно восходит к арабскому названию дня недели. Единичные носители фамилии встречаются в Узбекистане и Киргизии, но это результат миграции, а не самостоятельного происхождения.

Фамилия не знатная и не древняя: она возникла не раньше середины XIX века, когда у казахов начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу. Предки носительницы Дуйсембаевой, скорее всего, были скотоводами или земледельцами, и имя-прозвище по дню рождения не несло сословной нагрузки, а просто отмечало семейную или личную примету.