Фамилия Тимерхузин — яркий образец тюркской антропонимии, пришедшей в русский ономастикон через татарскую или башкирскую среду. Её основа — составное мужское имя Тимерхузя (Тимерхужа), которое в свою очередь сложено из двух тюркских корней: «тимер» (железо) и «хузя» (хозяин, господин, владелец). Таким образом, имя Тимерхузя буквально означает «железный хозяин» или «владелец железа». В переносном смысле так могли назвать человека крепкого, надёжного, обладающего твёрдым характером, либо кузнеца или мастера по металлу.

Суффикс -ин указывает на стандартную русскую модель образования фамилий от имён на -а/-я. В русской среде фамилии с таким суффиксом отвечали на вопрос «чей?»: Тимерхузин — «сын Тимерхузи», «из рода Тимерхузи». Это типичный пример того, как иноязычное имя адаптировалось под русскую грамматику уже в XVI–XIX веках, когда татары и башкиры массово входили в состав Российского государства и получали фамилии по отцу.

Географически фамилия Тимерхузин наиболее распространена в Татарстане, Башкортостане и в прилегающих регионах Урала и Поволжья. Встречается она и среди казанских татар, и среди башкир, и в среде мишарей. Различить этническую принадлежность носителя по одной фамилии сложно, так как имя Тимерхузя было популярно у обоих народов. Интересно, что вторая часть имени — «хузя» — восходит к персидскому «ходжа» (господин, купец), что указывает на влияние исламской и торговой культуры в Волжской Булгарии и Казанском ханстве.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в ряду таких однокоренных фамилий, как Тимергалиев (Тимергали — «железный Али»), Тимерханов, Тимершин. Все они образованы от имён с корнем «тимер», что подчёркивает важность металла и кузнечного дела в традиционной тюркской культуре. Однако именно форма Тимерхузин сохраняет редкий компонент «хузя», который в современных татарских именах встречается уже не так часто, вытесненный арабскими заимствованиями.

В дореволюционной России носители этой фамилии относились в основном к сословию государственных крестьян, реже — к купечеству или духовенству. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для поздних тюркских фамилий, полученных после отмены крепостного права. Сегодня Тимерхузины — это люди самых разных профессий, но фамилия по-прежнему прочно ассоциируется с Поволжьем и Уралом, где память о «железных хозяевах» живёт в каждом её носителе.