Фамилия Дюсметова — редкий случай в русском ономастиконе, где тюркская основа соединилась с русским патронимическим суффиксом. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать два компонента: корень «Дюсмет» и окончание «-ова», указывающее на женскую форму или принадлежность роду.

Основа «Дюсмет» восходит к тюркскому мужскому имени Дюсмет (варианты — Дюсемет, Дюсюмет). Это сложное имя, образованное из двух частей: «дюс» (от казахского «дүз» — прямой, правильный, истинный, или «түс» — сон, видение) и «мет» (от арабского «Мухаммед» — восхваляемый, прославленный). В тюркской антропонимике такие сращения были распространены: первая часть уточняет или усиливает вторую. Таким образом, имя Дюсмет могло означать «истинный Мухаммед» или «прямой, как Мухаммед». Однако есть и другая версия: в казахском языке есть слово «дүйсенбі» (понедельник), и имя Дюсмет могло быть дано ребёнку, родившемуся в этот день — через форму «дүйсембет» > «дюсмет».

Фамилия образована по русской модели: к основе имени отца (Дюсмет) добавили суффикс «-ов», который в женском роде даёт «-ова». Такая модель закрепилась в XIX–XX веках, когда русская администрация в Средней Азии и Казахстане записывала местных жителей в метрики, прибавляя к их именам русские фамильные суффиксы. Поэтому Дюсметова — это, скорее всего, фамилия казахского происхождения, русифицированная при документации.

Географически фамилия встречается в Казахстане (особенно в южных и западных областях), а также среди татар и башкир. В России она редка, но фиксируется в Оренбургской, Астраханской областях и в Татарстане — регионах с давними тюркскими общинами.

С точки зрения ударения, в русском языке фамилию произносят с ударением на второй слог: Дюсме́това. В тюркском оригинале ударение могло падать на последний слог (Дюсмето́ва), но в русской среде оно сместилось по аналогии с другими фамилиями на «-ов».

Заметная особенность фамилии — редкий для русского уха корень. В отличие от массовых фамилий вроде Иванов или Петров, Дюсметова сразу указывает на национальные корни носителя и на то, что предки жили в зоне контакта тюркского и славянского миров.