Фамилия Гизей — один из тех редких случаев, когда корень слова почти наверняка не славянский, а тюркский или арабский. Её основа — «гиз» — восходит к тюркскому слову «кыз» (девушка, дочь). В русской записи начальное «к» перешло в «г» под влиянием южнорусского или украинского произношения (так называемое «г» фрикативное). Таким образом, прозвище Гизей могло означать «похожий на девушку» (например, за мягкий нрав или безбородость) либо «тот, у кого много дочерей». В тюркских языках слово «кыз» входит в состав многих личных имён (Кызлар, Кызбике), и фамилия Гизей могла образоваться от одного из них.

Модель образования фамилии необычна. Суффикс -ей встречается в русских фамилиях редко (сравните: Козей, Лизей, Мазей). Он мог возникнуть из тюркского аффикса принадлежности (-ей, -ай) или из уменьшительной формы имени. В любом случае, это указывает на то, что фамилия складывалась не в центральной России, а на южных или восточных окраинах, в зоне активных контактов с тюркским населением.

Вторая, менее вероятная версия, выводит фамилию из арабского имени Гизей (Гизай) — варианта имени Гиззетдин (от «изз» — величие). В этом случае фамилия могла принадлежать потомкам муллы или человека, получившего имя в честь религиозного деятеля. Однако арабский корень в русской фамилии без посредничества тюркских языков маловероятен.

Географически фамилия Гизей встречается в основном среди потомков казаков и крестьян юга России: в Ростовской области, Краснодарском крае, на Украине. В дореволюционных переписях она почти не фиксируется — это говорит о её позднем оформлении (конец XIX — начало XX века) и о том, что носители были из низших сословий, чьи фамилии часто записывали на слух, с искажениями. Возможно, первоначально фамилия звучала как Гизый или Гизев, но в какой-то момент закрепилась форма Гизей.

Однокоренных фамилий мало: Гизов, Гизунов, Гизятов. Все они указывают на ту же тюркскую основу «кыз». Фамилия Гизей — не «переводная», а «прозвищная»: предка так прозвали по внешнему признаку или семейной особенности, и прозвище закрепилось за родом.