Фамилия Дюсенова — типичный пример того, как тюркское личное имя становится основой для семейного прозвания. Она образована от мужского имени Дюсен, которое восходит к персидскому слову «дусым» — «мой друг, мой близкий человек». Таким образом, буквальное значение фамилии — «потомок того, кого звали Другом». Имя Дюсен давали с пожеланием, чтобы человек был верным и душевным товарищем.

С точки зрения словообразования, фамилия относится к самой распространённой в русской среде модели: основа (имя) плюс патронимический суффикс -ов/-ев. В женском варианте — Дюсенова — суффикс -а указывает на принадлежность к роду. Встречается и мужская форма Дюсенов, но в бытовом употреблении фамилия чаще склоняется по женскому роду.

Географически фамилия привязана к регионам, где исторически смешивались тюркские и персидские языковые элементы: это Казахстан, Башкортостан, Татарстан, а также южные области России. Встречается и в среде каракалпаков и ногайцев. Интересная деталь: в некоторых говорах ударение в фамилии падает на второй слог — Дюсе́нова, хотя литературная норма допускает и ударение на первый.

Спорных версий происхождения у фамилии почти нет — корень прозрачен, а имя Дюсен хорошо зафиксировано в ономастических справочниках. Редкость фамилии в европейской части России объясняется тем, что она не попала в массовые списки крестьянских фамилий XIX века, а осталась в среде кочевых и полукочевых народов, где фамилии закреплялись позже. Поэтому носительницы фамилии Дюсенова могут с полным правом считать её ценным свидетельством семейной истории, сохранившим память о предке, которого в своём кругу называли просто и тепло — Друг.