Фамилия Двукраевы — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, зафиксировано в документах раньше, чем сама фамилия. В 1664 году в Старице жил посадский человек Захарий Двукраев, и его имя — не просто запись, а отправная точка для целого купеческого рода. Этот род на протяжении XVII века владел в Старице лавками, вёл оптовую торговлю, а его представители занимали выборные должности: земских старост, целовальников, таможенных и кабацких голов. То есть Двукраевы были не просто торговцами, а людьми, которым доверяли сбор казённых доходов и местное самоуправление.

Прозвище Двукрай, от которого пошла фамилия, — скорее всего, не географическая метка, а бытовая характеристика. Слово «край» в русских говорах имело много значений: не только «граница» или «берег», но и «кусок, ломоть» (отсюда «краюха»), а также «кромка ткани» или «крайняя часть чего-либо». Человек по прозвищу Двукрай мог получить его за то, что жил на стыке двух урочищ, владел полосой земли между двумя границами, а может — за привычку отрезать себе «два края» хлеба. Версия про переселенца, жившего на двух берегах, менее правдоподобна: для такого случая скорее подошло бы прозвище Двубережный или Двурецкий.

Словообразовательная модель фамилии проста: прозвище Двукрай + суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Двукраев сын). Суффикс -ев, а не -ов, стоит здесь из-за мягкого [й] на конце основы. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ с конечным -й (например, Балабай → Балабаев, Каратай → Каратаев).

Интересно, что фамилия Двукраевы не получила широкого распространения и осталась локальной, привязанной к Старице и окрестностям. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, которые встречаются повсеместно, Двукраевы — штучный случай. Это говорит о том, что родоначальник прозвища был заметной фигурой в небольшом городе, но не породил множества ветвей по всей России.

В старицких документах XVII века фамилия писалась как Двукраевъ, с твёрдым знаком на конце. Современное написание — Двукраев (мужской род) и Двукраева (женский). Ударение, судя по старому произношению, падает на второй слог: Двукрáев.