Фамилия Колызаева — женская форма мужской фамилии Колызаев, которая образована от прозвища или нецерковного имени Колызай. В основе этой фамилии лежит редкий для русской ономастики корень, что делает её происхождение неочевидным и требующим разбора нескольких версий.

Наиболее вероятная гипотеза связывает прозвище Колызай с диалектным словом «колызать». В некоторых русских говорах, особенно на севере и в Сибири, «колызать» означало «шатать», «качать», «колебать» или «бродить без дела». Соответственно, Колызаем могли прозвать либо человека с шаткой походкой, либо непоседу, либо того, кто «колызался» — качался или раскачивался при ходьбе. В этом случае фамилия — типичное «прозвищное» именование, которое давалось по заметной внешней или поведенческой черте.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях есть корни, близкие к «кол» (рука, кисть) или «кыл» (делать, совершать). Однако убедительных параллелей для слова «колызай» в тюркской лексике нет, поэтому эта гипотеза остаётся слабой. Также иногда фамилию пытаются вывести от имени Николай через просторечную форму «Колыза» (типа Микола, Никола), но это сомнительно: суффикс -ай нехарактерен для сокращений от Николая, где типичны формы Коля, Колька, Никола.

Суффикс -ев в фамилии Колызаев указывает на принадлежность: «чей?» — Колызаев, то есть сын или потомок Колызая. Такая модель (основа на -ай + суффикс -ев) встречается нечасто, но известна по фамилиям вроде Гуляев, Ломаев, Ширяев. Это позволяет отнести фамилию к древнему пласту русских прозвищных фамилий, возникших в XV–XVII веках в крестьянской и посадской среде.

Географически фамилия Колызаев встречается преимущественно в центральных и северных регионах России, с заметным скоплением в Кировской области и Пермском крае — на территории бывшей Вятской губернии. Это косвенно подтверждает первую версию, поскольку именно в северных говорах слово «колызать» было в ходу. Сословной принадлежности предков установить по фамилии нельзя: Колызаевы могли быть как крестьянами, так и мещанами или служилыми людьми.

Таким образом, фамилия Колызаева с высокой вероятностью происходит от прозвища Колызай, данного человеку с шаткой походкой или непоседливому, и закрепилась в основном на севере европейской части России.