Фамилия Полизаева — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, не связано с ремеслом, внешностью или характером, а описывает конкретное, почти бытовое действие. В её центре — глагол «лизать» и приставка «по-», указывающая на совершение действия в определённой манере или до какого-то результата. Полизать — значит облизать, провести языком по поверхности. Казалось бы, зачем давать человеку такое прозвище? Вероятнее всего, оно было ироничным: так могли назвать того, кто отличался чрезмерной льстивостью, слащавостью в общении, буквально «подлизывался». В русских говорах слово «полиза» или «полизала» могло закрепиться за льстецом или угодником, а фамилия Полизаев (от которой женский вариант Полизаева) образовалась через стандартный патронимический суффикс -ев (после шипящего и мягкого согласного пишется -ев, а не -ов). Мужская форма Полизаев встречается чаще, но женская, как и любая фамилия на -а, закрепилась в документах при передаче по женской линии.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с географическим названием. В некоторых регионах, например, в Поволжье, встречаются топонимы с корнем «лиз-», например, овраг Полизаев или урочище Полизаево. В таком случае фамилия могла произойти от названия места, где жил первопредок, но это скорее исключение: прозвищное происхождение для такой модели типичнее.

Суффикс -ев указывает на то, что фамилия сформировалась в среде, где было распространено отчество от прозвища, — то есть в крестьянской или мещанской среде центральной России, не ранее XVI–XVII веков. В дворянских родах такие «бытовые» прозвища почти не встречались. Стоит обратить внимание на написание: в некоторых источниках можно встретить вариант Полизаева с ударением на второй слог (Полиза́ева), но нормативно ударение на третий (Полиза́ева) — от глагола «полиза́ть». Фамилия редкая, в списках самых распространённых русских фамилий она не фигурирует, что подтверждает её локальный характер и, скорее всего, единичное прозвищное происхождение в конкретной местности.