Фамилия Двойцева — редкий пример, где на первый план выходит не корень, а суффикс. Основа «Двойц-» практически не встречается в русских фамилиях, и её происхождение стоит разобрать отдельно.

Скорее всего, фамилия образована от прозвища или имени Двойца. В русских говорах «двойца» могло означать «двойня», «близнец» — человека, родившегося вместе с братом или сестрой. Такое прозвище давали одному из близнецов, чтобы отличать его от другого. Основа могла относиться и к предмету: двойцей называли что-то сдвоенное, например, двустволку или сдвоенную нить. Но в ономастике прозвища по родству встречаются чаще: Двойца — это «тот, кто из двойни».

Суффикс «-ев-» указывает на типичную модель русских фамилий: «чей?» — Двойцев, то есть сын или потомок Двойцы. Форма Двойцева — женский вариант, но в быту фамилия склоняется по общим правилам.

Встречается фамилия в основном в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где диалектное слово «двойца» было в ходу. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования не выделены отдельно, но модель «прозвище + -ев» — одна из самых распространённых в северорусской традиции.

Спорных версий здесь немного. Иногда фамилию связывают с числительным «два» или с церковным именем Двойца (гипотетическая форма от Двойной), но это маловероятно: в православных святцах такого имени нет. Правдоподобнее всего бытовое прозвище, данное по семейному положению или внешности.