Фамилия Каирская — редкий случай, когда географическое название почти не изменилось при переходе в фамилию. Она образована от топонима Каир — столицы Египта. Но прямой связи с арабским миром у носителей этой фамилии, скорее всего, нет. В русской ономастике фамилии на -ский/-ская традиционно указывали на происхождение человека из определенного места (вотчинный или географический принцип). Каирским могли назвать крестьянина или мещанина, который побывал в Каире (редкость для XVIII–XIX веков), торговал с Египтом, или просто получил прозвище за экзотическую внешность или рассказы о дальних странах. Однако есть и более прозаичная версия: фамилия могла возникнуть от названия населенного пункта Каир в России или на Украине. Такие топонимы встречаются — например, хутор Каир в Херсонской губернии или село Каирка на юге Украины. В этом случае фамилия указывает на выходца из такого поселения, а не из африканской столицы.

Суффикс -ск- — типичный для дворянских и семинарских фамилий, но в XIX веке он активно проникал в крестьянскую и мещанскую среду через документы (при переписях «подгоняли» прозвище под благозвучную форму). Поэтому Каирская могла быть как искусственной фамилией, данной в семинарии (по названию библейского или исторического места), так и бытовым прозвищем, зафиксированным в метриках. Окончание -ая — женская форма; мужской вариант — Каирский.

В отличие от фамилий вроде Каиров (отчество от прозвища «Каир»), Каирская сохраняет прямую топонимическую прозрачность. Это делает её скорее исключением, чем правилом: большинство русских фамилий со временем теряют связь с исходным географическим объектом, но здесь она очевидна. Спор между «египетской» и «украинской» версиями решается просто: если предки были из южных губерний (Херсонщина, Екатеринославщина) — скорее всего, фамилия по местному селу. Если из центральной России или из духовного сословия — вероятнее книжное или прозвищное происхождение от столицы Египта. Точнее можно сказать только после изучения конкретной семейной истории: метрик, ревизских сказок или исповедных ведомостей. Фамилия нечастая, в современных справочниках встречается единично, что подтверждает её локальный или случайный характер.