Фамилия Токумбаев — характерный пример фамилий, образованных от тюркских личных имён. Её основа — мужское имя Токумбай, которое в свою очередь состоит из двух частей: «токум» (в тюркских языках — «племя», «род», «колено») и «бай» (титул «господин», «богач», «хозяин»). Таким образом, имя Токумбай буквально означало «глава рода», «вождь племени» или «богатый родственник». Суффикс -ев указывает на русскую адаптацию: фамилия означает «сын (потомок) Токумбая».

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили тюркоязычные народы: Киргизия, Казахстан, Узбекистан, а также Башкортостан и Татарстан. В русских документах фамилия появилась, скорее всего, в XIX–XX веках, когда при переписях и паспортизации тюркские имена записывали по русским правилам словообразования. Интересно, что в самой тюркской среде фамилия могла бы звучать как Токумбай уулу (у киргизов) или Токумбай-оглы, но в российском делопроизводстве закрепился именно вариант с русским суффиксом.

Учитывая значение имени, первые носители фамилии, вероятно, принадлежали к родоплеменной знати или были уважаемыми старейшинами, от которых пошёл род. Встречаются и варианты написания — Токумбаев, реже Токумбайев, но это уже влияние устной речи. Спорных версий у фамилии немного: некоторые исследователи допускают, что «токум» могло быть связано с глаголом «току» (плести, ткать), но это менее вероятно, так как в антропонимике тюркских народов сложные имена с компонентом «бай» почти всегда строятся на социальных или родственных понятиях, а не на ремёслах.