Фамилия Сейсембаева — яркий пример того, как русская модель фамилии (суффикс -ев) накладывается на тюркское мужское имя. В основе лежит казахское имя Сейсембай, которое состоит из двух частей: «Сейсем» (арабское «Сейсем» или «Сейф аль-Ислам» — «меч ислама», имя одного из пророков) и «бай» (тюркское слово, означающее «богач», «господин», «хозяин», в именах — пожелание богатства и статуса). Таким образом, имя Сейсембай дословно переводится как «богатый, как Сейсем» или «господин Сейсем».

Фамилия образована по типичной для русской ономастики модели: к основе «Сейсембай» добавили суффикс принадлежности -ев, который указывает на родство. Исходная форма — Сейсембаев — означала «сын Сейсембая» или «принадлежащий Сейсембаю». Окончание -а в Сейсембаева — это женский вариант фамилии, который в русской традиции получают женщины.

Географически фамилия почти полностью привязана к Казахстану и приграничным регионам России (Астраханская, Оренбургская области), где исторически жили казахи. Среди носителей фамилии много людей, чьи предки были скотоводами или воинами, но само имя Сейсембай могло принадлежать человеку любого сословия — от простого кочевника до старшины рода.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий на -ев, которые произошли от мирских прозвищ или профессий, Сейсембаева целиком восходит к личному имени. Это говорит о том, что фамилию закрепили за родом сравнительно поздно — в XIX — начале XX века, когда казахские семьи начали массово получать фамилии по имени отца. Встречаются варианты написания с буквой «е» после «с» (Сейсембаева) и с «ё» (Сейсёмбаева), но первый вариант литературный и более частотный.