Фамилия Сейтжемилов — редкий пример фамилии, в основе которой лежит сложное арабо-тюркское имя. Она образована от мужского личного имени Сейтжемил (вариант написания — Сейтджемиль), которое состоит из двух корней: «Сейт» (араб. «саййид» — господин, повелитель, потомок пророка) и «Жемил» (араб. «джамиль» — красивый, прекрасный). В сумме имя означает «красивый господин» или «прекрасный потомок пророка».

Фамилия построена по классической для тюркских народов модели: к основе добавили русский патронимический суффикс -ов. Это указывает на то, что предок носителя фамилии жил на территории, где после вхождения в состав Российской империи или СССР фамилии оформляли по русскому образцу — чаще всего в Казахстане, Кыргызстане, Башкортостане или среди татар. Суффикс -ов здесь не несёт значения принадлежности к русскому сословию, а лишь служит грамматическим оформлением.

Написание через «е» во втором слоге — «Сейтжемилов» — характерно для казахской и киргизской передачи арабского имени. В тюркских языках мягкий звук «дж» (или «ж») часто передаётся буквой «ж», а гласная «е» в корне «Сейт» закрепилась под влиянием местного произношения. Если бы фамилия возникла в арабской среде, она могла бы выглядеть как Сайиджамилов, но тюркская огласовка дала именно такой вариант.

Географически фамилия встречается преимущественно в Казахстане, особенно в южных и западных областях, а также среди казахской диаспоры в России. Носители фамилии — потомки людей, носивших имя Сейтжемил, которое было достаточно распространённым среди казахов в XIX — начале XX века. Род занятий предков мог быть любым: от скотоводов до торговцев, но само имя указывает на уважаемый статус — «саййид» подразумевает принадлежность к роду пророка Мухаммеда, хотя в кочевой среде этот титул часто давали просто за благочестие.

Интересная деталь: в отличие от многих тюркских фамилий на -ов, здесь нет варианта с суффиксом -ев (Сейтжемилев). Это говорит о том, что основа заканчивалась на твёрдый согласный («л» в конце имени), и суффикс -ов был единственно возможным по правилам русской грамматики. Если бы имя оканчивалось на мягкий звук или гласную, фамилия звучала бы иначе.