Фамилия Исионовы — редкая и не сразу читаемая. Её основа, скорее всего, не связана с распространёнными христианскими именами, хотя на слух она напоминает греческое «Исидор» (дар Исиды). Однако здесь работает другая модель: в русских фамилиях на -ов редко встречается корень, начинающийся на гласную «И», если это не имя Иван.

Правдоподобнее всего, что в основе лежит прозвище или мирское имя Исион. Такое имя могло возникнуть от диалектного глагола «исить» — в некоторых говорах это означало «искать», «выискивать», «доискиваться». Человека, который дотошно выспрашивал, копался в делах или был любопытным, могли прозвать Исион — «искатель», «дознаватель». Суффикс -он в таких прозвищах (сравните: Пахом, Соломон, но в народной форме — Пахомон, Соломон) был характерен для просторечного словообразования.

Фамилия образована по стандартной патронимической схеме: Исион → сын Исиона → Исионов. Окончание -ы во множественном числе (Исионовы) типично для обозначения целого рода или семьи: так говорили «Исионовы дети» или «дом Исионовых». Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных регионах России, где сохранялись старые диалектные формы, но точная география не зафиксирована в крупных справочниках.

Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с тюркским именем Иси (Исей) с добавлением русского суффикса -он. В таком случае Исионов мог означать «сын Иси». Но для этого нужно допустить, что имя Иси бытовало в русской среде, что редкость. Первая версия — с русским диалектным глаголом — кажется более органичной и объясняет необычное звучание фамилии.

Сословное происхождение Исионовых не прослеживается: фамилия могла принадлежать как крестьянам, так и мещанам. В дворянских родословных книгах она не значится. Сегодня носителей фамилии мало, и в открытых источниках известных деятелей с такой фамилией нет — это делает её особенно ценной для семейной истории тех, кто её носит.