Фамилия Козмиина — редкий пример, когда женская форма закрепилась в роли наследственной фамилии, а не только как временное обозначение замужней женщины. В русской традиции фамилии на -ин обычно образовывались от мужских основ, и Козмиин — это вариант фамилии Козмин: от имени Козьма (разговорная форма Кузьма). Но окончание -а выдает, что перед нами, скорее всего, «фамилия вдовы» или «фамилия по матери», которая в XIX веке могла быть записана за детьми, если отец умер рано или не был известен. В официальных документах такие формы иногда закреплялись, особенно в крестьянской среде.

Основа фамилии — каноническое имя Косма (греч. «украшение, порядок»), которое в русском быту превратилось в Кузьму. От него образованы десятки фамилий: Кузьмин, Козьмин, Козин, Кузёмкин. Вариант Козмиин — с двойным «и» в суффиксе — встречается редко и указывает на то, что первоначальная форма была Козмина (от «Козмина жена» или «Козмины дети»), а позже, при переписях, её могли «исправить» на мужской лад, добавив лишнее «и». То есть Козмиина — это не опечатка, а след живой народной речи, где граница между мужской и женской фамилией была размыта.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным губерниям России — Архангельской, Вологодской, Костромской. Там из-за особенностей местных говоров и меньшего влияния канцелярий такие «женские» формы могли сохраняться дольше. Предки носителей фамилии — скорее всего, крестьяне или ремесленники, чей родоначальник носил имя Кузьма. В отличие от дворянских фамилий, которые быстро стандартизировались, крестьянские фамилии вплоть до XX века оставались подвижными, и Козмиина — яркий пример этой неустойчивости, когда окончание менялось в зависимости от того, кто записывал и кого.