Фамилия Сызова — женская форма фамилии Сызов, а та образована от мужского имени или прозвища Сыз. В основе, скорее всего, лежит диалектное слово «сыз» — так в некоторых говорах называли сына, мальчика, парня. В псковских и тверских говорах, например, «сыз» могло означать «сынок» или «малый». Прозвище Сыз давали младшему в семье, позднему ребёнку или просто невысокому, молодому человеку. Есть и другая версия: от глагола «сызнова» — то есть «сначала, заново». В этом случае прозвище могло закрепиться за человеком, который начал жизнь с чистого листа, например, переселенцем или вдовцом, женившимся во второй раз. Но эта гипотеза менее убедительна: прозвища от наречий в русской ономастике редки.

Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий, образованных от личного прозвища или имени: Сыз → Сызов → «чей?» — «сын Сыза». Фамилия фиксируется в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где диалектная лексика дольше сохраняла архаичные формы. Встречается и в Сибири — туда фамилию могли занести переселенцы из Поморья.

Редкость фамилии Сызова (по сравнению с более частотными Сысоев, Сычев) объясняется тем, что основа «сыз» сохранилась лишь в узких говорах и не вошла в литературный язык. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с фамилией Сызов — в основном на Русском Севере, где приходские книги фиксируют много прозвищ, не попавших в общероссийскую норму.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с такими, как Сытин (от «сытый»), Сысоев (от канонического имени Сисой), но по корню она ближе к фамилиям Сычов или Сывороткин — то есть тем, где основа — диалектное или просторечное слово, не связанное с церковным именем.