Фамилия Двойрин — редкая и морфологически прозрачная, хотя её основа сразу не считывается. В ней выделяется суффикс -ин, который в русских фамилиях обычно указывает на принадлежность: «чей?» — Двойрин означает «сын Двойры» или «человек из семьи Двойры». А вот сама основа Двойр- — это не исконно русское слово, а искажённое или диалектное произношение еврейского женского имени Двойра (идишское Двойре), которое восходит к библейскому Девора (דבורה) — «пчела». В Танахе Девора — пророчица и судья, одна из героинь Книги Судей.

Таким образом, Двойрин — это метронимическая фамилия, то есть образованная не от имени отца, а от имени матери. В еврейской традиции такие фамилии встречаются реже патронимических, но они бытовали, особенно в среде ашкеназских евреев Восточной Европы. Если предок женщины звали Двойра, то её сын или внук мог получить фамилию Двойрин по принципу «чей?» — «принадлежащий Двойре». Суффикс -ин здесь чисто русский, он появился, когда фамилию записывали по-русски в документах Российской империи, часто в черте оседлости.

Географически фамилия тяготеет к западным губерниям — современным Беларуси, Украине, Литве. Встречается она и в вариантах Двойрин, Двойринский, а также Двойрис — с другим суффиксом. В словарях еврейских фамилий (например, у Александра Бейдера) Двойрин классифицируется именно как метроним от Двойры. Споров вокруг корня нет: версия с «двойной» или «двоякий» (от «два») лингвистически слаба, потому что в фамилиях на -ин редко встречаются числительные в роли основы без добавочного суффикса.

В дореволюционных переписях носители фамилии записаны как мещане и купцы — типичные занятия для еврейского населения местечек: ремесло, мелкая торговля, аренда. Сведений о дворянском происхождении Двойриных нет. Фамилия не получила широкой известности, не имеет громких однофамильцев в энциклопедиях, что для метронимической фамилии из местечка вполне обычно.