Фамилия Двоешерстов — редкая и необычная, её происхождение напрямую связано с ремеслом и бытом русских крестьян. Словообразовательная модель проста: основа «двоешерст» и типичный русский фамильный суффикс «-ов», указывающий на принадлежность («чей?» — сын Двоешерста). Иногда встречается вариант Двоешерстовых, что характерно для северных и сибирских говоров.

Корень фамилии — «две шерсти». В старину так называли особый сорт сукна или валенок, сделанных из смеси двух видов шерсти (например, овечьей и козьей или грубой и мягкой). Такая ткань была плотнее, теплее и дешевле чистошерстяной, её часто использовали для верхней одежды и обуви простолюдины. Прозвище Двоешерст мог получить либо мастер, который изготавливал такое сукно, либо человек, который постоянно носил одежду из него — то есть прозвище давали по характерной одежде, как, скажем, Тулуп или Зипун.

В ономастике редко встречается версия, что прозвище связано с цветом волос или бороды (два оттенка). Она менее правдоподобна: для волос на Руси чаще использовали слова «русый», «седой» или «пегий», а «двоешерстный» стойко ассоциировался с ремеслом. Б. Унбегаун в своих работах по русским фамилиям упоминает подобные прозвища от названий тканей и одежды, относя их к «профессиональным» и «бытовым» по происхождению.

Сам суффикс «-ов» указывает, что фамилия оформилась в центральной России не позднее XVII—XVIII веков, когда крестьянам начали массово давать фамилии по прозвищам отца. Регионально Двоешерстовы чаще встречаются в Вологодской, Архангельской и Кировской областях — районах развитого овцеводства и валяльного промысла. Встретить её на юге России или в Сибири можно, но реже, обычно это следы переселения старообрядцев или северных крестьян.

Интересная деталь: фамилия могла писаться и как Двоишерстов (через «и»), что зафиксировано в некоторых метрических книгах XIX века. Это не ошибка, а отражение живого произношения: в говорах «двои» (двое) звучало как «дваи», отсюда и колебания в письме. Сейчас нормативным считается написание через «е», но старые варианты попадаются в архивах.