Фамилия Сизенцев — один из тех случаев, где за простым звучанием кроется неочевидная словообразовательная загадка. Первое, что бросается в глаза, — суффикс -енцев. Это нестандартная форма: куда привычнее было бы встретить Сизов или Сизяков. Механизм здесь такой: в основе лежит прозвище или некалендарное имя Сизень. Суффикс -ень в русской антропонимии часто служил для образования уменьшительно-ласкательных форм (сравните: усач — усень, малец — мальчонок). Сизень — это, скорее всего, человек с сизым, то есть серо-голубоватым оттенком кожи, волос или, что вероятнее, глаз. В диалектах «сизый» нередко означало «бледный», «хмурый» или даже «пьяный» (сизый нос). От этого Сизень образовалась форма притяжательного прилагательного «Сизенцев» — буквально «чей?» — «сын Сизеня». Патронимический суффикс -ев тут закономерен, так как основа оканчивается на мягкий согласный.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным областям, особенно к бывшим территориям Рязанской, Тамбовской и Воронежской губерний. Встречается она нечасто, что косвенно подтверждает её прозвищное, а не крестильное происхождение: если бы в основе лежало церковное имя (например, Сисиний), форма была бы иной. Сизенцев — фамилия «второго порядка»: она возникла не от имени отца напрямую, а от его же прозвища, но через дополнительную уменьшительную ступень. Такие цепочки (Сизый → Сизень → Сизенцев) типичны для сельской среды, где прозвища были живучи и передавались в семье как внутриродовое именование.

Стоит отметить, что в некоторых говорах «сизень» могло означать не только человека, но и птицу — сизого голубя или даже вид гриба (синявка). Однако вряд ли предок носителя фамилии был голубем: прозвища от названий птиц обычно давали за внешнее сходство или повадки, и тогда фамилия звучала бы как Сизенков или Сизенкин — с другим суффиксом. Форма на -енцев однозначно указывает на притяжательное значение: «принадлежащий Сизеню». Иными словами, первый носитель фамилии был либо сыном человека по прозвищу Сизень, либо его крестьянином (если Сизень был помещиком, что маловероятно для такого бытового прозвища). В любом случае, социальный контекст — крестьянская или однодворческая среда, где патронимы на -ев/-ов ценились как указание на родство, а не на сословную принадлежность.