Фамилия Густоева образована от мужского имени или прозвища Густой. В русской ономастике это редкий случай, когда в основе фамилии лежит не уменьшительная форма крестильного имени (вроде Иван → Иванов), а непосредственно качественное прилагательное. Прозвище Густой могли дать человеку с густыми волосами, бровями или бородой, а также обладателю низкого, «густого» голоса. В некоторых говорах слово «густой» имело переносное значение — «обильный», «богатый», так что прозвище могло указывать на зажиточность или щедрость.

Фамилия принадлежит к продуктивному типу на -ов/-ев, характерному для русских фамилий, образованных от полных форм прозвищ. Женская форма Густоева, как и фамилии вроде Толстова или Бородова, сохраняет ударение на основе — Гу́стоева, что типично для прилагательных в роли фамилий. Важно не путать с фамилией Густова, где корень иной — от имени Густ (краткая форма от Август).

Географически фамилия встречается преимущественно в южных регионах России, особенно в Ростовской области и Краснодарском крае, а также среди донских казаков. Это объясняется тем, что прозвища по внешним признакам были особенно распространены в казачьей среде, где человека часто называли по заметной черте облика. В дореволюционных переписях фамилия фиксируется с XVIII века, но широкого распространения не получила — по данным современных справочников, носителей Густоевых в России не более нескольких сотен человек.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов присоединяется к основе «густ-» с добавлением суффикса -ой (Густой → Густоев). Это типичная адъективная модель, когда фамилия буквально означает «сын (или потомок) Густого». В отличие от фамилий на -ин, которые чаще образуются от основ на -а/-я, здесь мы видим чистую основу прилагательного.