Фамилия Сорсембаева — редкий случай, когда географический и языковой ключ лежит на поверхности, но требует небольшого разбора. Это женская форма фамилии Сорсембаев, а мужская — Сорсембаев. Основа фамилии — тюркское имя или прозвище Сорсембай, которое состоит из двух частей.

Первая часть — «сорсем» — восходит к казахскому или родственному тюркскому слову «сорсу» или «сорса», что означает «влага», «влага земли», «сырость», а в переносном смысле — «живительная сила» или «источник». В некоторых диалектах «сорсем» может быть формой слова «шоршын» — «сочный», «полный сил». Вторая часть — «бай» — классический тюркский титул, означающий «богатый», «господин», «хозяин». В составе личных имён «бай» часто указывало на состоятельность, знатность или пожелание богатства.

Таким образом, имя Сорсембай можно истолковать как «богатый влагой» или «полный жизненных сил». В условиях степного и полупустынного ландшафта, где вода — ключевой ресурс, такое имя могло быть пожелательным: родители желали мальчику здоровья, плодородия и благополучия, сравнивая его с живительным источником. Встречается и более прозаичная версия: прозвище могли дать человеку, жившему у родника или владевшему колодцем.

Суффикс «-ев» в фамилии Сорсембаев — русский патронимический формант, который добавили при оформлении фамилии в документах Российской империи. Он означает «сын Сорсембая». Окончание «-а» в женском варианте — стандартный русский грамматический показатель женского рода.

Фамилия имеет отчётливую казахскую основу и, скорее всего, бытует среди казахов, а также в среде тюркоязычных народов, исторически связанных с Казахстаном. В дореволюционный период такие фамилии фиксировались у представителей разных сословий — от зажиточных скотоводов-баев до простых кочевников, поскольку имя Сорсембай не было строго сословным. Встречаемость фамилии сегодня невысока, что делает её ценной для носителя: она прямо указывает на имя предка, жившего в XVIII–XIX веках, и на его связь с тюркской культурой, где вода и достаток ценились превыше всего.