Фамилия Тожибаев — яркий пример антропонимики, пришедшей в русский контекст из тюркских и персидских языков. Её основа — имя Тожибай, которое, в свою очередь, является сложносоставным. Первая часть, «Тожи» (или «Тоджи»), восходит к персидскому слову «тадж» — корона, венец. Вторая часть, «бай», в тюркских языках означает «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Тожибай буквально переводится как «богач, подобный короне» или «царственный господин». Это типичное для Средней Азии имя-пожелание, которое родители давали сыну в надежде на его богатство и высокое положение.

Словообразовательная модель фамилии проста: к основе Тожибай прибавляется русский патронимический суффикс -ев, который в русской традиции присоединяли к фамилиям инородного происхождения. Это типично для многих фамилий, которые оформлялись в XIX–XX веках при переходе на русское делопроизводство. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Тожибая». Встречается и более редкий вариант написания — Тожибаев, где суффикс -ов добавляется к основе, оканчивающейся на -й, что грамматически менее корректно, но встречается в документах.

Географически фамилия Тожибаев наиболее распространена в Узбекистане и Таджикистане, а также среди узбекской и таджикской диаспор в России и Казахстане. В России она чаще всего встречается в регионах с большим числом мигрантов из Средней Азии — в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирской области. Носители фамилии — потомки людей, чьи предки носили имя Тожибай, которое в XIX веке могло быть как личным именем, так и прозвищем, характеризующим человека как важного или зажиточного.

В социальном плане фамилия Тожибаев не указывает на конкретное сословие — её могли носить как торговцы и ремесленники, так и земледельцы. В советское время фамилия закрепилась в паспортных системах, и сегодня её носители — это люди самых разных профессий. В ономастических справочниках фамилия не описана отдельно, но её структура полностью вписывается в модель образования русских фамилий от тюркских имен, описанную, например, в работах А. В. Суперанской.