Фамилия Двоежилова — редкий пример, где в основе лежит не профессия и не личное имя, а бытовая характеристика человека, причём зафиксированная в необычной словообразовательной форме. В отличие от более привычных «Двужилов» или «Двоежёнов», здесь мы видим суффикс -ов, который в женском роде даёт окончание -а. Мужской вариант фамилии — Двоежилов.

Корень «двое-» указывает на число два, а «-жил» — на глагол «жить» или на существительное «жила» в значении «сухожилие, прожилка, кровеносный сосуд». Самая прямая и правдоподобная версия: прозвище Двоежил давали человеку, который жил одновременно в двух местах, имел два дома или два хозяйства. В крестьянской среде XIX века это было редкостью: обычно семья держалась одного подворья. Тот, кто умудрялся вести дела на два села или держать избу в городе и в деревне, получал меткое прозвище.

Есть и вторая, более образная версия, которую поддерживает логика русских прозвищ. «Двоежил» могло означать человека с двойной силой, с двумя «жилами» — то есть очень выносливого, жилистого, способного работать за двоих. В говорах слово «жила» нередко означало «сила, крепость», отсюда и «жилистый». Такое прозвище давали либо работнику, который славился неутомимостью, либо, с оттенком иронии, лентяю, который «живет за двоих» — то есть много ест и мало делает.

Географически фамилия редкая и встречается точечно. Основные следы — в центральных регионах России (Владимирская, Нижегородская области) и на Урале. Это указывает на то, что прозвище не было широко распространённым, а закрепилось в одной-двух крестьянских общинах. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ, и закрепился как «чей?» — сын Двоежила, потомок Двоежиловых.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Двужилов, Двоежёнов) показывает, что форма «Двоежилов» — самая старая и прямая: она не переосмысливала прозвище в сторону «женатый на двух» (как в Двоежёнове), а честно сохранила исходное значение «живущий вдвойне». Так что предки носителей этой фамилии — скорее всего, крестьяне, выделявшиеся либо необычным образом жизни, либо недюжинной силой.