Фамилия Токсамбаева — редкий пример антропонима, в котором почти каждый элемент указывает на казахские или тюркские корни. В отличие от множества русских фамилий, образованных от крестильных имён или прозвищ, эта фамилия несёт в себе сложную словообразовательную модель, характерную для кочевых культур.

Основа фамилии восходит к мужскому личному имени Токсамбай. Разложить его можно на два компонента: «токса» и «бай». В тюркских языках «токса» (или «тукса») — это числительное «девяносто», а «бай» — «богатый», «господин», «хозяин». В имени Токсамбай числительное могло выполнять роль оберега или пожелания долгой жизни: считалось, что имя, отсылающее к большому числу, принесёт ребёнку здоровье и благополучие. Встречается и другая версия: «токса» иногда связывают с древним родоплеменным названием (например, с племенем токсаба у казахов или киргизов). В таком случае имя означало «богач из рода токса» — то есть указывало на принадлежность к конкретному племени.

Суффикс «-ев» в окончании фамилии — типичный русский патронимический формант, который добавили при оформлении документа в Российской империи. В оригинальной, казахской записи фамилия звучала бы как Токсамбайұлы («сын Токсамбая»), а женская форма — Токсамбаева — образовалась по той же модели, что и у русских фамилий на -ов/-ев (ср. Иванов — Иванова).

Географически фамилия Токсамбаева распространена в основном среди казахов, особенно в южных и западных регионах Казахстана, а также в приграничных областях России (Астраханская, Оренбургская). Встречается она и у башкир, у которых числительное «токса» тоже известно в составе имён. Носители фамилии — потомки скотоводов и воинов, для которых имя-оберег было частью традиции, а суффикс «-ев» стал приметой советской паспортизации.

Известных носителей этой фамилии в открытых источниках немного, что делает её особенно ценной для генеалогического поиска: каждая конкретная ветвь Токсамбаевых, скорее всего, ведёт род из одного аула или родового объединения.