Фамилия Тоисова — женская форма мужской фамилии Тоисов. Её основа, вероятно, происходит от прозвища или дохристианского имени Тоис. В русской ономастике подобные образования редки и не имеют очевидного объяснения из привычных славянских корней.

Самый вероятный путь происхождения — от тюркского или финно-угорского имени. В тюркских языках встречается основа «той», означающая «праздник, пир». Имя Той или Тойыс могло даваться ребёнку, родившемуся во время большого торжества. В русской среде это имя обрастало суффиксом -ис, характерным для прозвищ (сравните: Борис, Денис, но в народной этимологии — от глагольных форм). В таком случае Тоис — это усечённая или адаптированная форма исходного тюркского имени.

Менее вероятна, но возможна версия от русского диалектного слова «тоить» — в некоторых говорах означало «таить, скрывать» или «утомлять». Тогда Тоис мог быть прозвищем скрытного или медлительного человека. Однако эта гипотеза слабая: глагол редкий, а суффикс -ис для образования прозвищ от глаголов в русском языке нехарактерен.

Фамилия Тоисов/Тоисова — штучная, нераспространённая. Она могла возникнуть в районах смешанного славяно-тюркского населения — в Поволжье, на Урале или в Сибири, где переселенцы контактировали с татарами, башкирами или чувашами. Суффикс -ов/-ев указывает на стандартную русскую модель образования фамилий от отчества или прозвища: Тоисов буквально значит «сын Тоиса».

Поскольку фамилия редкая, её носители, скорее всего, происходят из одной небольшой локальной группы. В дореволюционных источниках такие фамилии часто встречались у государственных крестьян или однодворцев — не у дворян, а у свободного сельского населения, которое сохраняло старые прозвища.