Фамилия Томазов — редкий случай, когда русская по форме фамилия почти наверняка имеет нерусское, скорее всего, тюркское или кавказское происхождение. Её основа — личное имя Томаз, которое является одной из народных форм имени Фома (от арамейского «близнец»). В тюркской и горской среде это имя адаптировали как Томаз, Томос или Тумаз, а затем, при русификации, к нему добавили стандартный русский патронимический суффикс -ов. Получается: Томазов — «сын Томаза».

Однако есть и вторая, менее очевидная версия. В некоторых говорах «томаз» или «томазить» означало «медлить», «мешкать», «томить». В этом случае фамилия могла возникнуть как прозвище медлительного, неторопливого человека. Но эта гипотеза слабее: слово редкое, а имя Томаз встречается в документах XIX века у народов Северного Кавказа и Закавказья, где христианское имя Фома было распространено через грузинскую или армянскую традицию.

Суффикс -ов указывает, что фамилия сложилась в русской среде, но её носители — скорее всего, потомки крещёных горцев, армян или греков, переселившихся в центральные губернии России в XVIII–XIX веках. Географически фамилия Томазов чаще всего встречается в Ростовской области, Ставрополье и Краснодарском крае — регионах активного межэтнического контакта.

Словообразовательно фамилия проста: корень «Томаз-» плюс суффикс принадлежности. Ударение, судя по произносительной норме, падает на второй слог: ТомАзов. Встречается и вариант ТомазОв, но он менее распространён. Фамилия не имеет отношения к французскому «томаз» (устаревшее название топаза) — это случайное звуковое совпадение.