Фамилия Нурбосын — редкий пример сложения двух тюркских корней, почти не встречающийся в привычных русских фамильных моделях на -ов или -ин. Её основа — казахское или общетюркское составное имя Нурбосын, где первая часть «нур» (араб. «свет, луч, сияние») — один из самых частых компонентов в мусульманских именах (ср. Нурлан, Нурсултан, Нуржамал), а вторая — «босын» (от глагола «босу» — «расти, увеличиваться, прибавляться»). В буквальном прочтении Нурбосын означает «пусть свет приумножается» или «растущий свет» — это имя-пожелание, типичное для тюркской антропонимии, где ребёнку желали духовного или материального процветания.

Фамилия образована по казахской модели: личное имя Нурбосын перешло в фамилию без изменений, без добавления русского суффикса. Это характерно для фамилий, которые закрепились в советское время при паспортизации казахского населения — тогда многие имена отцов просто записывали как фамилии в форме именительного падежа. Поэтому носители фамилии Нурбосын — почти наверняка казахи, и географически фамилия привязана к Казахстану, особенно к южным и западным регионам, где традиция давать имена с корнем «нур» особенно сильна.

В отличие от фамилий на -ов или -тегин, Нурбосын не указывает на род занятий или сословие предков. Она говорит только об имени первого носителя, который, скорее всего, родился в семье, где ребёнку желали «приумножения света» — то есть удачи, знаний или богатства. Встречаются варианты написания Нурбосынов (с русифицированным окончанием), но исходная форма Нурбосын — более архаичная и точная. Учитывая редкость фамилии, её носители, вероятно, происходят из одного или нескольких родственных родов (ру) в пределах одного аула или района.