Фамилия Осербаев — классический пример тюркской фамилии на -ев, образованной по русской модели от личного имени. Если отбросить типовой патронимический суффикс (указывающий на происхождение от отца), остаётся основа Осербай. Это составное имя, где первая часть «Осер» — вероятно, искажённое или диалектное произношение арабского «Хусейн» (в тюркской передаче часто звучит как Усейн, Осейн, Гусейн). Вторая часть «бай» — типичный тюркский компонент, означающий «богач», «господин», «хозяин». Таким образом, Осербай — это «господин Хусейн» или «Хусейн-богач».

Имя Хусейн (внук пророка Мухаммеда) широко распространено у мусульманских народов, и тюркские варианты с «бай» встречаются у казахов, башкир, татар. Фамилия Осербаев, скорее всего, имеет казахское или башкирское происхождение. В русском написании она закрепилась с окончанием -ев, что стандартно для фамилий, основа которых заканчивается на -й (Осербай → Осербаев). Ударение, вероятно, падает на последний слог: Осерба́ев.

Интересная деталь: фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании. Она не попала в широкие списки дворянских или купеческих родов, а её носители, скорее всего, происходили из среды скотоводов или крестьян. В советское время, при паспортизации, имя Осербай могло быть записано как фамилия для потомков, что и дало современную форму. Споров о корне здесь почти нет: состав «имя + бай» прозрачен, а первая часть однозначно восходит к арабскому антропониму через тюркское посредничество.