Фамилия Лосеева — женская форма фамилии Лосеев. В её основе, скорее всего, лежит не прямое название сохатого, а карельское слово ložie — «полный, толстый». Такое прозвище, Лосей, давали человеку с крепким или грузным телосложением, и это самая правдоподобная версия.

Карельское происхождение основы — редкая деталь для русской фамилии. В отличие от множества «животных» фамилий, здесь корень, вероятно, описывал внешность, а не тотемный смысл. Менее вероятна, но не исключена вторая версия: что Лосей — это мирское имя, данное в честь животного. У славян и соседних народов действительно была традиция называть детей именами зверей, чтобы защитить или передать им силу зверя. Однако в случае с фамилией Лосеев (и Лосеева) лингвисты склоняются к карельскому следу, так как он точнее объясняет форму «Лосей» (а не, скажем, «Лось»).

Суффикс -ев указывает на принадлежность: потомок Лосея. Фамилия закрепилась в основном в северных и северо-западных регионах России, где были сильны финно-угорские языковые контакты. Встречаются и однокоренные варианты: Лосев (от прямой основы «лось»), Лосин, Лосяков, но Лосеев стоит особняком именно из-за возможного иноязычного корня.