Фамилия Лозырев образована от прозвища или нецерковного имени Лозырь. В русских говорах слово «лозырь» имело несколько значений. В одних диалектах так называли человека, который любит лазить, карабкаться, — возможно, ловкого мальчишку, который лучше всех забирался на деревья или на крыши. В других областях лозырем могли назвать того, кто занимался плетением из лозы, то есть корзинщика. Третья версия отсылает к значению «лозник» — заросли ивы, лозы; тогда прозвище мог получить человек, живший у такого места. Слово «лозырь» встречается в памятниках деловой письменности XVI–XVII веков, что подтверждает его бытование именно как личного прозвища, а не только нарицательного.

Фамилия построена по самой распространённой в России модели — с суффиксом -ев, который присоединялся к основам на мягкий согласный или на -й. Форма Лозырев означает «сын Лозыря», то есть потомок человека с таким прозвищем. Интересно, что ударение в фамилии падает на первый слог — Ло́зырев, хотя исходное слово «лозырь» в говорах произносили с ударением на второй слог. Такое смещение типично для фамилий, где ударение закрепилось на корне по аналогии с другими отчествами.

Родственные фамилии — Лозин, Лозов, Лозовой, Лозицкий — все они восходят к тому же корню «лоз-», но образованы по-разному. Лозырев стоит особняком: он не отсылает прямо к растению (как Лозин или Лозов), а указывает на конкретное прозвище человека. Поэтому носитель фамилии Лозырев с большей вероятностью потомок не «человека из ивняка», а кого-то, кого в деревне прозвали за характер или занятие.

Встречается фамилия в основном в центральных и южных областях России, особенно в Курской, Воронежской и Ростовской областях. В дореволюционных метрических книгах Лозыревы записаны преимущественно как крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией не известно — это однозначно фамилия простонародного происхождения, что типично для прозвищной модели на -ырь.