Фамилия Перельройзина — редкий случай, где основа почти наверняка не русская, а еврейская (ашкеназская), а русский суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Перельройзина. Это женская форма; мужская — Перельройзин. Если отбросить окончание, в корне угадывается немецкое или идишское сочетание.

Скорее всего, фамилия образована от прозвища или бытового имени Перельройз (Perlroyz). На идише «перель» (perl) — жемчуг, «ройз» (roys) — роза. Получается что-то вроде «жемчужная роза» — типичное для ашкеназских евреев «украшательное» прозвище, которое давали женщине за красоту, или составное имя, популярное в Восточной Европе в XVIII–XIX веках. Подобные сложения (Голдройз, Блюмройз) встречались в местечках черты оседлости. Суффикс -ин означает, что фамилию закрепили за потомками конкретной женщины: Перельройза была, например, матерью или женой, а дети пошли «Перельройзины».

Менее вероятная, но возможная версия — искажение при записи немецкой фамилии Perlenrose или Perlrose. Чиновники Российской империи при паспортизации еврейского населения в начале XIX века часто записывали фамилии на слух, заменяя немецкие окончания на русские. Так Perlenrose могла превратиться в Перельройз, а затем в Перельройзин.

Географически фамилия тяготеет к западным губерниям (Беларусь, Украина, Польша), где жили носители идиша. Встречается она крайне редко — это штучный антропоним, не попавший в массовые списки. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые давали по отцу, Перельройзин (и Перельройзина) сохранил память о женском прозвище, что для XIX века нестандартно: обычно женщину называли по мужу, а здесь наоборот. Возможно, родоначальница была вдовой или уважаемой мастерицей, чьё имя перевесило отчество.