Фамилия Дуйсенбинова — характерный пример казахской антропонимической модели, перешедшей в русскую паспортную систему. Её основа — мужское имя Дуйсенби, а суффикс -ов (в женской форме -а) — русифицированный патронимический показатель, который в XIX–XX веках массово добавляли к нерусским фамилиям при записи в официальных документах. Без этого суффикса фамилия звучала бы как Дуйсенбин, что в казахской традиции означало бы «принадлежащий Дуйсенби» или «потомок Дуйсенби».

Само имя Дуйсенби составное и восходит к казахскому «дүйсенбі» — понедельник. В тюркской ономастике распространён обычай называть детей по дню недели, когда они родились. Дуйсенби буквально значит «рождённый в понедельник». Это имя встречается не только у казахов, но и у других тюркских народов, например у киргизов и ногайцев, в формах Дүйсенби, Дүйшөнби.

Модель фамилии на -ова (женский род) указывает на то, что носительница — женщина. Мужской вариант — Дуйсенбинов. Такая пара типична для русской грамматики, где женские фамилии образуются прибавлением окончания -а. В самой казахской среде фамилии часто не склонялись по родам, но в русскоязычной среде эта оппозиция закрепилась.

Географически фамилия распространена преимущественно в Казахстане, особенно в южных и западных регионах, где традиция именования по дням недели сохранялась дольше. Встречаются также носители среди казахской диаспоры в России и Узбекистане.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что не содержит типичных для русских фамилий суффиксов принадлежности (-ин, -ов) в исходной тюркской основе — они появились только при адаптации. Если бы фамилия осталась в казахском языке, она могла бы выглядеть как Дуйсенбиұлы («сын Дуйсенби») или Дуйсенбіқызы («дочь Дуйсенби»).

Социальный контекст: фамилии такого типа в основном принадлежали скотоводам и земледельцам, но не указывают на конкретное сословие или ремесло. Это просто удостоверительная метка по отцу или предку. В советское время, при паспортизации, многие казахские имена были записаны с русскими окончаниями, что закрепило форму Дуйсенбинов/Дуйсенбинова.