Фамилия Сысонова — женская форма фамилии Сысонов, которая образована через суффикс -ов от прозвища или имени Сысон. В основе лежит редкое русское нецерковное имя Сысой, которое в разговорной речи исказилось до Сысон. Само имя Сысой — это адаптация греческого Сисой, восходящего к египетскому имени, которое носил один из христианских святых. Таким образом, Сысон — это не отдельное прозвище, а фонетический вариант: замена «й» на «н» на конце слова характерна для ряда северных и сибирских говоров.

Разбор суффикса здесь показателен. Фамилия на -ов, а не на -ин, хотя исходное имя Сысон заканчивается на согласный. Это указывает на то, что в основе лежит не уменьшительная форма (типа Сыска — дала бы Сыскин), а полное имя или прозвище Сысон, которое воспринималось как самостоятельное. В ономастических словарях такая модель встречается: от Сысон пошли Сысоновы, а не Сысонины, что говорит о том, что в момент закрепления фамилии имя уже звучало как Сысон.

Географически фамилия Сысонов (и Сысонова) привязана к регионам, где было распространено имя Сысой в народной форме — в основном к северу России, Вологодчине, Архангельской области, а также к Сибири, куда переселенцы принесли говор с таким произношением. В центральных областях, где церковная форма Сысой держалась крепче, фамилия чаще звучала как Сысоев.

Сословная принадлежность предков Сысоновых — скорее всего, крестьяне или посадские люди. Фамилия не дворянская, не встречается в родословных книгах, и её носители — потомки тех, кого в документах XVII–XVIII веков записывали просто «Сысонко» или «Сысон», а затем, при переписях, закрепили фамилию по отцу. Единственная деталь, которая отличает эту фамилию от сотен похожих: она сохранила редкий переход «Сысой → Сысон», который в других фамилиях (Сысоев, Сысов) не произошёл.