Фамилия Измирлиев — яркий пример того, как географическое название становится родовым именем. Её основа — топоним Измир, название крупного портового города на западе Турции (древняя Смирна). Суффикс -ли в тюркских языках образует прилагательное со значением «относящийся к чему-либо» или «выходец оттуда». Таким образом, «измирли» означает «из Измира», «житель Измира». Русский суффикс -ев, присоединённый к этой основе, адаптировал слово под модель русских фамилий, указав на принадлежность: «сын измирлинца».

Фамилия редкая и, скорее всего, поздняя по происхождению. Она могла появиться у выходцев из Османской империи или у русских, долго живших в тех краях и получивших прозвище по месту прежнего обитания. В отличие от массовых фамилий на -ов, образованных от крестильных имён, Измирлиев несёт в себе чёткую этногеографическую метку. Похожий механизм словообразования мы видим в фамилиях Бахчисарайцев, Стамбулов или Казанцев, но Измирлиев выделяется тем, что использует не русский суффикс -ец, а тюркский -ли, что говорит о более прямом заимствовании прозвища.

Версия о происхождении от личного имени Измир маловероятна: такого имени нет в мусульманском или христианском именослове. Спорной можно считать гипотезу, что основа восходит к арабскому «измир» (мирт), но тогда фамилия звучала бы иначе, например Измиров. Связь же с городом — самая прямая и логичная. Носители фамилии Измирлиев, по всей видимости, потомки людей, которые либо переехали из Измира в Российскую империю (например, греков, армян или турок), либо русских купцов или дипломатов, обосновавшихся там и получивших прозвище по месту службы.