Фамилия Тоисов — редкий случай, когда основа почти наверняка не славянская, а тюркская или монгольская, а вот суффикс — стопроцентно русский, патронимический -ов. Это значит, что фамилию дали по отцу, которого в документах записали как Тоис. Такая модель типична для крещёных народов Поволжья, Сибири или Средней Азии, где при переходе в православие или при переписи населения тюркское имя русифицировали через русский суффикс.

Сам корень «Тоис» — скорее всего, искажённое личное имя или прозвище. В тюркских языках есть корень «той» — пир, свадьба, праздник. Имя Той (или Тойыш) могло означать «рождённый на празднике» или «весёлый». Вариант «Тоис» мог возникнуть из тюркского «Тойыс» — «встреча», «свидание». Вторая, менее вероятная версия: основа восходит к арабскому имени Таис (Таисия), но в таком случае фамилия звучала бы как Таисов, а не Тоисов. Скорее, это местное произношение, где «а» перешло в «о» под окающим влиянием северных русских говоров или сибирских диалектов.

Географически фамилия Тоисов встречается редко и локализована: её можно найти среди татар, башкир, а также в Сибири — у потомков тюркских народов, давно принявших православие. Сословно предки Тоисовых, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — казаками. Никакого дворянства или купечества за этой фамилией не числится, и это нормально: большинство русских фамилий с тюркской основой — именно крестьянские.

Если сравнивать с однокоренными, можно вспомнить фамилии Тойсов, Тойшев, Тоймурзин — все они построены по той же схеме: тюркское имя плюс русский суффикс. Тоисов — один из самых редких вариантов, и его носители могут с высокой вероятностью проследить свои корни до конкретной этнической группы или даже села, где в XVIII–XIX веках жил человек по имени Тоис.