Фамилия Харцизов — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не внешность, а, скорее всего, географическое название или этническое прозвище. Корень «харциз» напрямую отсылает к топониму Харциз — городу в Донецкой области (сейчас на территории Украины). Такой тип фамилий, образованных от названия места жительства без суффикса принадлежности (вроде -ск-), встречается нечасто. Обычно выходца из Харциза назвали бы Харцизским, но здесь сработала другая модель: прозвище «Харциз» закрепилось за человеком, а уже от него пошла фамилия с патронимическим суффиксом -ов, то есть «сын Харциза».

Версия с прозвищем от названия города — основная. Менее вероятно, но возможно, что фамилия восходит к диалектному слову «харциз» — искажённому «арциз» или «артист»? Но это предположение не находит подтверждения в словарях. В ономастике известен случай, когда фамилия Харцизов фиксируется в южнорусских и донских областях, что совпадает с ареалом города Харциз — территория бывшей Области Войска Донского и Екатеринославской губернии. Предок носителя фамилии мог быть переселенцем из этого города или владельцем земли в тех краях.

Словообразовательная модель проста: основа «харциз» + суффикс -ов, указывающий на принадлежность. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, так как искусственных «географических» фамилий на -ов у знати почти не бывает — они чаще заканчивались на -ский. Встречаются однокоренные варианты: Харцизский, Харцизенко (украинская ветвь), но Харцизов — самая редкая и локальная форма.

Если говорить о значении самого топонима Харциз, то его происхождение спорно: выводят то от тюркского «арс» (яростный), то от греческого «харцис» (благодать), но для фамилии это уже не принципиально — прозвище привязано к месту, а не к смыслу слова. Так что Харцизовы — это потомки человека, которого окружающие запомнили по связи с конкретным городом: либо он оттуда родом, либо чем-то выделялся на фоне других переселенцев.