Фамилия Тохсырова — редкий случай, когда географический корень виден почти без оговорок. Основа «Тохсыр» (или «Тохсар») прямо указывает на осетинский топоним: Тохсар — село в Ирафском районе Северной Осетии, а также название одного из ущелий. Суффикс «-ов» (в женском варианте «-ова») — классическая русская патронимическая модель, но здесь она наслоилась не на личное имя, а на название места. Носитель фамилии в исходном мужском роде — Тохсыров — буквально «тохсарец», выходец из этого села или ущелья.

Формант «-ыр» в корне — нестандартный для славянских фамилий. Он выдает осетинское происхождение: в осетинском языке «Тохсар» может восходить к «тох» (битва, сражение) и «сар» (голова, начало), то есть «глава битвы» или «военный предводитель». Это древнее иранское сложение, вполне возможное для аланского имени-прозвища. Однако в фамильном контексте первична именно привязка к селу: прозвище по месту жительства закрепилось раньше, чем личное имя.

География фамилии узкая. Основной ареал — Северная Осетия (особенно Ирафский и Дигорский районы) и, как следствие миграций, небольшие группы в Ставропольском крае и Кабардино-Балкарии. Встречаемость за пределами Кавказа — единичная, чаще всего у потомков осетин, переехавших в центральную Россию в XX веке. Вариант написания с «ы» вместо «и» («Тохсыров» вместо «Тохсиров») — результат адаптации осетинской фонетики к русской графике: осетинское твердое «с» передали через «сы», а не через «си».

Социальный срез: фамилия недворянская, неказачья. Её носители — преимущественно горцы-осетины, исторически связанные с земледелием и скотоводством в Дигорском ущелье. В документах XIX века фамилия могла фиксироваться как «Тохсаров» или «Тохсоров» — это следы разнобоя в записи осетинских фамилий русскими чиновниками. Современная форма «Тохсырова» устоялась к середине XX века.