Фамилия Серозайцева — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка было составным и метафорическим. В отличие от большинства «звериных» русских фамилий (Зайцев, Волков, Медведев), где корень прямо указывает на животное, здесь к основе «заяц» добавилось определение «серый». Это не могло быть просто указанием на масть: серых зайцев в природе большинство, и такое прозвище не несло бы отличительной информации. Значит, «Серый Заяц» — это прозвище человека, данное по характеру или внешности.

Вероятнее всего, так могли назвать человека неброского, незаметного, склонного прятаться или избегать конфликтов — «серого», в переносном смысле, и при этом пугливого или быстрого, как заяц. В русской народной культуре образ зайца двойствен: с одной стороны, трусость и беззащитность, с другой — быстрота и плодовитость. «Серый» же в прозвищах часто означал не цвет одежды, а принадлежность к простому народу, «серой» массе. Таким образом, Серозайцев — это человек из простонародья, которому дали прозвище за его скромный нрав и осторожность.

Словообразовательная модель фамилии стандартна для русского севера и центра: притяжательный суффикс -ев присоединён к полному прозвищу «Серозай». Окончание -а в современной форме (Серозайцева) указывает на женский вариант. Мужская форма — Серозайцев. Такие «цветные» фамилии с животными (Белозайцев, Краснозайцев) встречаются редко и почти всегда локальны, привязаны к одной местности. Скорее всего, родоначальник жил в одном из регионов, где прозвища давали по двум признакам сразу — например, на Русском Севере или в Вятском крае, где составные прозвища были особенно распространены.

Фамилия не относится к дворянским или старинным книжным. Она из крестьянской или мещанской среды, где прозвище могло закрепиться за семьёй без всякой официальной записи, просто в быту. В переписях XVIII–XIX веков такие фамилии часто фиксировались как «Серозайцевы» или «Серозайцовы», в зависимости от местного говора. Сегодня фамилия встречается крайне редко, в основном в центральной России и Поволжье. Её уникальность — в том, что она сохранила не просто тотемное животное, а целый словесный портрет предка: неброского, осторожного человека, который получил своё прозвище за сходство с серым зайцем не окрасом, а поведением.