Фамилия Кыстаева — редкий случай, где географический корень виден почти без разбора. Основа «кыста» восходит к тюркскому слову, в ряде тюркских языков означающему «зимовать», «зимовье», «зимняя стоянка». В казахском, киргизском и башкирском языках «кыстау» — это место, где скот и люди проводят зиму, зимнее пастбище или поселение. Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ева, который указывает на принадлежность: буквально «дочь или жена человека по прозвищу Кыстай».

По словообразованию фамилия женская. Мужской вариант — Кыстаев. Суффикс -ев (а не -ов) ставится, если основа оканчивается на мягкий согласный или на -й. Здесь основа «Кыста» в русской адаптации даёт окончание -ев, что типично для фамилий, вошедших в русский язык из тюркской среды.

Сама модель фамилии — патроним от прозвища. Кыстаем могли назвать человека, который жил на зимовье, занимался зимним выпасом скота или просто происходил из местности, известной как Кыстау. Встречаются топонимы Кыстау в Казахстане, Кыргызстане, а также в Башкортостане. Возможно, предок носителя фамилии был переселенцем из такого места или получил прозвище по роду занятий, связанному с зимним содержанием животных.

С точки зрения ономастики, фамилия Кыстаева — яркий пример так называемых географических фамилий тюркского происхождения, которые закрепились в русском именослове в XIX–XX веках. Встречается она преимущественно среди народов Северного Кавказа и Поволжья, где сильны тюркские языковые влияния, а также у казахов и киргизов. Из-за редкости фамилии точных статистических данных о её распространении нет, но можно предположить, что основные носители живут в регионах с тюркским населением — в Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкесии, Башкортостане или в Казахстане.

В русском языке фамилия не претерпела значительных изменений, сохранив исходную тюркскую основу. Это отличает её от многих других фамилий, которые при заимствовании русифицировались сильнее.