Фамилия Тойлов — редкая и неочевидная по происхождению. Если отбросить поздние книжные переосмысления, её корень, скорее всего, финно-угорский или тюркский, а не славянский. В основе лежит прозвище или имя Тойло, которое могло попасть в русскую ономастику несколькими путями.

Самая вероятная версия — связь с коми-пермяцким или удмуртским словом «той» — «гость, пришелец». Тогда Тойло — человек, пришлый, не местный, либо тот, кто часто ходит в гости, странник. Суффикс -л- в прозвищах характерен для северных и приуральских говоров (сравните: Ветлуга, мызгал, а также фамилии Тойлов, Войлов). Модель образования простая: прозвище Тойло + типичный русский патронимический суффикс -ов, означающий «сын Тойла» или «из семьи Тойла».

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — от тюркского личного имени Тойлы (от «той» — пир, праздник, свадьба). В татарской и башкирской среде имя Тойлы давали ребёнку, рождённому во время большого праздника. Русское окончание -ов легко могло «обрусить» такое имя при крещении или переходе в православие, превратив Тойлы в Тойлова. Обе гипотезы указывают на то, что предки носителя фамилии жили на северо-востоке Европейской России или в Приуралье — в зоне контакта славян с финно-уграми и тюрками.

Географически фамилия Тойлов встречается крайне локально. Основные очаги — Пермский край, Кировская область, Удмуртия. В центральных областях России она практически не фиксируется. Это говорит о том, что фамилия не вышла за пределы своего исходного региона и не получила широкого распространения через дворянские или купеческие линии. Сословно её носители, скорее всего, относились к государственным или черносошным крестьянам, реже — к однодворцам. В списках купцов или служилых людей Тойловы не отмечены.

В написании фамилии закрепился вариант с буквой «о» в корне (Тойлов), хотя в диалектном произношении могло звучать и «Тайлов». Ударение устойчиво падает на первый слог: То́йлов. Однокоренные фамилии — Тойлев, Тойловский — встречаются единично и, вероятно, являются более поздними искусственными вариантами, возникшими при переписях или в духовных училищах.