Фамилия Мизанбаев — яркий пример тюркского пласта в русском ономастиконе. Её основа — мужское имя Мизанбай, которое состоит из двух частей: арабского «мизан» (весы, мера, справедливость) и тюркского «бай» (богатый, хозяин, господин). Таким образом, имя Мизанбай можно перевести как «справедливый богач» или «хозяин весов» — скорее всего, так нарекали ребёнка в пожелании ему честной и обеспеченной жизни. Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских имён: Мизанбай → Мизанбаев, то есть «сын Мизанбая».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркские и славянские традиции: это Оренбуржье, Башкортостан, Татарстан, Казахстан. Встречается она и у казахов, где оформилась по русской модели, и у башкир, и у татар. В отличие от фамилий с чисто русским суффиксом -ов/-ев, которые часто образовывались от прозвищ или профессий, Мизанбаев — это патроним, напрямую восходящий к личному имени.

Интересна семантика корня «мизан». В исламской культуре это слово связано с понятием справедливости и меры, а также с весами в день Страшного суда. Поэтому имя Мизанбай могло нести религиозный оттенок, указывая на благочестие родителей. Встречаются и однокоренные фамилии — Мизанов, Мизанбаев, но именно вариант с -бай встречается реже, что делает его более локальным и характерным для южноуральских и приуральских тюркских родов.

Сословно носители фамилии чаще всего были крестьянами или казаками, так как в XVIII–XIX веках многие тюркские народы входили в состав Оренбургского казачьего войска. Фамилия не аристократическая, но и не редкая — она устойчиво бытует в нескольких поколениях, что говорит о прочных корнях в определённых селениях.