Фамилия Самсоноа — редкий случай, когда написание почти полностью совпадает с произношением, но на письме выглядит необычно. Это вариант фамилии Самсонов, где под влиянием акающего говора или просто при записи «на слух» буква «в» в суффиксе перешла в «а». В русской ономастике такое явление встречается, но нечасто: финаль -ов под ударением звучит как [-о́ф], а в безударном положении — как [-ъф] или [-аф]. Если писарь записывал фамилию со слов крестьянина, не владевшего грамотой, он мог передать звучание буквой «а», особенно в южнорусских и среднерусских говорах, где «оканье» не свойственно.

Основа фамилии — каноническое мужское имя Самсон (от древнееврейского «шимшон» — «солнечный»). В святцах это имя связано с библейским героем, обладавшим невиданной силой. На Руси имя было распространено в простонародье, особенно в XVII–XIX веках, и давалось не только в честь святого, но и по народной традиции — как пожелание ребёнку здоровья и мощи. От имени Самсон через притяжательное прилагательное («чей сын?» — Самсонов) образовалась стандартная патронимическая фамилия. Форма Самсоноа — её фонетический или орфографический дубль.

В отличие от типичных фамилий на -ов, которые закрепились в основном у дворянства и духовенства, а потом у крестьян, Самсоноа почти наверняка ведёт происхождение из крестьянской или мещанской среды. В дореволюционных переписях населения такие «неправильные» написания нередко встречались в документах сельских сходов или в метрических книгах отдалённых приходов, где грамотность писаря оставляла желать лучшего. Географически фамилия Самсоноа тяготеет к югу России, к Курской, Воронежской, Тамбовской губерниям, а также к казачьим областям, где аканье было нормой.

Однокоренные фамилии — Самсонов, Самсоненко, Самсонюк, Самсонычев — показывают, как одна и та же основа обрастала разными суффиксами в зависимости от региона. Самсоноа — самый редкий и локальный вариант, который для генеалога становится маркером: если предки носили такую фамилию, скорее всего, они жили в местности с устойчивым акающим говором и не имели отношения к книжной грамоте. Никакой другой версии происхождения — от прозвища, профессии или географического названия — для этой фамилии не существует. Это чистая патронимия, записанная с уличной фонетикой.