Фамилия Сарсемалиев — яркий пример того, как географическое происхождение и этническая принадлежность предков определяют структуру и звучание фамилии. Она имеет отчетливое казахское происхождение и образована по типичной для тюркских народов модели: к личному имени добавляется русский патронимический суффикс -ев. В основе лежит имя Сарсемали, которое состоит из двух частей: «Сарсембай» (искаженное «Сарсенбай», где «Сарсен» — от арабского «ас-сани» — «второй», а «бай» — «господин, богач») и «Али» (арабское имя, означающее «возвышенный», «великий»). Таким образом, Сарсемали — это составное имя, которое можно перевести как «второй господин Али» или «богатый Али», что подчеркивало религиозный контекст (Али — зять пророка Мухаммеда) и социальный статус (бай).

Суффикс -ев, а не казахский окончание -ұлы/-қызы, указывает на то, что фамилия была оформлена уже в русской административной среде, вероятно, в XIX — начале XX века, когда проводилась массовая русификация фамилий среди кочевого населения. В отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ев присоединялся к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или -й, здесь он добавился к имени, оканчивающемуся на -и, что встречается реже. Это делает фамилию Сарсемалиев не просто патронимом, а маркером культурного пограничья: имя — тюрко-арабское, а грамматическое оформление — русское.

Носители фамилии Сарсемалиев, скорее всего, происходят из казахских родов Старшего или Среднего жуза, где имя Сарсемали было распространено. В советское время фамилия закрепилась окончательно, и сегодня её можно встретить не только в Казахстане, но и среди казахской диаспоры в России (особенно в Астраханской, Оренбургской областях), а также в Узбекистане и Кыргызстане. Важно отметить, что в самой фамилии нет указания на конкретное ремесло или сословие — она чисто именная, что типично для тюркских фамилий, где основой часто служило имя деда или отца.