Фамилия Касоев — яркий пример того, как осетинская модель образования фамилий вписалась в русскую грамматику. Её основа — мужское имя Каса или Касо, которое в осетинском языке, скорее всего, является усеченной формой от полных имен вроде Касполат или Касболат. Первая часть таких имен восходит к тюркскому «кас» — «гусь» (в переносном смысле — «отважный, боевой»), вторая — к широко распространенному на Кавказе имени Полат (Болат) — «сталь». Таким образом, имя Каса могло быть домашним, сокращенным вариантом, а вся фамилия буквально означает «принадлежащий Касо» или «из рода Касо».

Словообразовательная модель здесь смешанная. Осетинский патронимический суффикс -та (образующий фамилии во множественном числе, например, Касота) был заменен при адаптации в русской среде на стандартный русский суффикс -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный или гласный. В результате получилась привычная для русского уха форма Касоев, хотя исходное осетинское звучание было бы Касота или Касата.

География фамилии почти целиком привязана к Северной Осетии и Южной Осетии. Это одна из распространенных осетинских фамилий, особенно в Дигорском и Ирафском районах. Встречается она и среди осетин, живущих в других регионах России и за рубежом, но за пределами осетинской среды практически не известна. Это делает фамилию четким маркером национальной принадлежности.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или названий профессий, Касоев не имеет отношения к ремеслу или внешности. Это чистая патронимика: предок носителя был известен под именем Касо, и его потомки стали Касоевыми. Фамилия не претерпела существенных изменений в написании и не имеет спорных версий происхождения — осетинский корень здесь очевиден и не вызывает сомнений у специалистов по ономастике Кавказа.