Фамилия Шамсунова — женская форма, а её мужской вариант — Шамсунов. Эта фамилия имеет явные восточные корни, и её происхождение напрямую связано с арабским языком и исламской культурой, что сразу выделяет её из ряда русских фамилий, образованных от славянских имён.

В основе фамилии лежит арабское имя Шамсун (شمسون), которое является формой имени Шамс (شمس), означающего «солнце». Уменьшительно-ласкательный суффикс -ун придаёт имени значение «солнышко» или «маленькое солнце». Таким образом, прозвище или имя Шамсун давали человеку как ласковое обращение, подчёркивая его светлый нрав, красоту или значимость в семье. Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Шамсун- добавился типичный русский суффикс принадлежности -ов (в женском варианте -ова), что буквально означает «дочь (или жена) Шамсуна».

Географически фамилия Шамсуновы наиболее распространена в регионах России с традиционно мусульманским населением: в Татарстане, Башкортостане, а также в Дагестане и Чечне. Встречается она и у народов Средней Азии. Интересно, что в русском контексте фамилия могла закрепиться за крещёными татарами или за выходцами из мусульманской среды, которые переходили в православие, но сохраняли родовое имя. В отличие от многих фамилий, где суффикс -ов указывает на великорусское происхождение, здесь он наложился на тюркско-арабскую основу, что говорит о длительном культурном взаимодействии.

В ономастических справочниках, например в работах А. В. Суперанской, фамилии с корнем «шамс» обычно относят к группе «солнечных» имён, популярных в мусульманском мире. Любопытная деталь: в некоторых диалектах татарского языка слово «шамс» могло также ассоциироваться с чем-то ярким и заметным, так что прозвище могло закрепиться за человеком с выделяющейся внешностью или характером. Сословной принадлежности у этой фамилии нет — её могли носить и крестьяне, и купцы, и духовные лица, так как имя было распространённым в самых разных слоях общества.