Фамилия Дуйсенова — типичный пример того, как тюркское личное имя становится основой родового имени. Она образована от мужского имени Дуйсен, которое, в свою очередь, восходит к арабскому словосочетанию «ду» — «два» и «сен» (или «сенби», «шамбе»). В буквальном переводе «Дуйсен» означает «второй день недели». Скорее всего, так называли мальчика, родившегося в понедельник — второй день мусульманской недели.

Такая модель имянаречения широко распространена в казахской и других тюркских ономастиках. Имена, данные по дню рождения, не только фиксировали дату, но и служили оберегом: считалось, что имя-календарь принесёт ребёнку удачу. К этой же группе относятся имена Жума (пятница), Сенби (суббота) и другие.

Фамилия Дуйсенова — женская форма, указывающая на принадлежность к роду Дуйсеновых. Мужской вариант — Дуйсенов. Суффикс -ов/-ев — классический русский патронимический формант, который в XIX–XX веках массово присоединяли к тюркским основам при документировании фамилий в Российской империи и СССР. Таким образом, фамилия буквально означает «дочь (или жена) человека по имени Дуйсен».

Процесс закрепления фамилий у казахов и других народов Центральной Азии был длительным и неоднородным. Окончательную фиксацию фамилии Дуйсенова в официальных документах можно отнести к периоду советских паспортизаций 1920–1930-х годов, когда родовые имена массово переводили в стандартную русскую форму. Поэтому точное место и время возникновения конкретной ветви рода Дуйсеновых требует отдельного генеалогического исследования.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или профессий, Дуйсенова напрямую связана с календарным обрядом имянаречения. Это редкий случай, когда фамилия сохраняет не абстрактное качество предка, а конкретную дату его рождения — понедельник.