Фамилия Леонисова — один из тех случаев, когда привычное русское окончание -ов скрывает за собой необычную основу. Она образована от женского имени Леониса, которое в православных святцах не встречается, а значит, перед нами не каноническая, а народная или западная форма. Скорее всего, это производное от мужского имени Леонид (от греческого «подобный льву»), переделанное по модели «Леонид → Леониса». В русских говорах так могли ласково называть дочь или жену Леонида, а в южнославянских и польских землях Леониса — самостоятельное женское имя, хоть и редкое.

Суффикс -ов в фамилии Леонисова указывает на притяжательное значение: «дочь (или жена) Леонисы». В XIX веке такие фамилии часто давали женщинам в качестве отчества или прозвища, а затем закреплялись за потомками по женской линии. В отличие от типичных «мужских» фамилий на -ов (Иванов, Петров), здесь основа — женское имя, что делает Леонисову примером матрилинейной модели, более характерной для юга России, Украины и Беларуси.

Географически фамилия встречается редко — основные очаги зафиксированы в Ростовской области и Краснодарском крае, что косвенно подтверждает её связь с переселенческими потоками из Малороссии. В дореволюционных метрических книгах Леонисовы изредка попадаются среди крестьян и мещан, но никогда — среди дворянства.

Стоит отметить, что написание через «о» (Леонисова, а не Леонисева) — результат адаптации к русской орфографии: в безударном положении «е» и «о» в суффиксах часто путали при записи. Встречающийся вариант Леонисев — более точная передача исходной формы, но он ещё реже. Если ваш предок носил фамилию Леонисов, то его имя-основа, скорее всего, было именно женским, а не мужским, что отличает этот род от подавляющего большинства русских фамилий.