Фамилия Токмергенов — редкий случай, когда основа фамилии почти прозрачно указывает на тюркское происхождение, но при этом вызывает вопросы у носителя русского языка. В ней отчётливо слышны два корня: «ток» и «мерген». Первый, «ток», в тюркских языках (особенно в башкирском, татарском, казахском) означает «сытый», «полный», «обильный». Второй корень, «мерген», переводится как «меткий стрелок», «охотник» или, в переносном смысле, «умелец», «мастер своего дела». Таким образом, имя Токмерген, от которого образована фамилия, скорее всего, было составным личным именем-пожеланием: «сытый (богатый) охотник» или «обильный меткий стрелок». Это типичная восточная антропонимическая модель, где два слова складываются в характеристику или благопожелание.

Суффикс «-ов» в окончании указывает на то, что фамилия русифицирована по стандартной модели, принятой для нерусских народов Российской империи в XIX–XX веках. Форма Токмергенов буквально означает «сын (или потомок) Токмергена». Если бы фамилия сохранилась в исходной тюркской форме, она могла бы звучать как Токмергенов (с русским окончанием) или, например, Токмергенулы (в казахской патронимической традиции).

Географически фамилия Токмергенов почти наверняка привязана к регионам, где проживают тюркские народы: Башкортостан, Татарстан, Оренбургская область, возможно, Казахстан. В русских ревизских сказках и метрических книгах XVIII–XIX веков такие фамилии часто фиксировались у башкир и татар, переходивших на оседлый образ жизни или поступавших на военную службу. Сословно носители фамилии могли быть как из среды рядовых скотоводов и охотников, так и из служилых людей (например, казаков или кантонных начальников у башкир), поскольку меткость и умение добывать пропитание ценились высоко.

В написании фамилии возможна путаница: иногда её могут записывать как «Токмергенов» через «а» в первом слоге («Такмергенов») — это следствие акающего произношения, которое встречается в некоторых тюркских говорах. Однако корневое «о» более логично, так как слово «ток» (сытый) — базовое и устойчивое. Родственными по модели будут фамилии Токмурзин, Токтагулов, Мергенов — все они построены по тому же принципу: имя-прозвище + русский суффикс. Фамилия Токмергенов не входит в число массовых, её носители — потомки конкретного человека или небольшого рода, что делает её ценной для семейной генеалогии.