Фамилия Цайгородцев — редкий случай, когда географическая основа вступает в противоречие со словообразованием. На первый взгляд, перед нами типичный «городской» вариант: Цайгородцев — тот, кто из Цайгорода. Но никакого Цайгорода на карте России не было и нет. Ключ к разгадке — в суффиксе -ев, который в фамилиях обычно присоединяется к основам на мягкий согласный или на -й. Здесь же мы видим странный гибрид: корень «цай-» (от немецкого «Zeit» — время) и русский «город». Всё встаёт на свои места, если вспомнить, что в XVIII–XIX веках в России существовали немецкие колонии, и одну из них — Цайтгайм (Zeitheim) — переселенцы на русский лад могли переиначить в «Цайтгород», а затем и в «Цайгород». Тогда Цайгородцев — это не «из Цайгорода», а потомок выходца из немецкой колонии, чьё название переосмыслили по-русски.

Словообразовательная модель здесь двойная. Первая ступень — топоним Цайгород (от немецкого Zeit + русский город), вторая — суффикс -ев со значением принадлежности. Фактически фамилия означает «сын того, кто из Цайгорода». Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение, но в роли отчества здесь выступает прозвище по месту жительства. Это нетипично для русских фамилий, где обычно сначала идёт личное имя или прозвище, а потом топоним. Здесь же прозвище по месту стало основой для отчества.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии Цайгородцев — почти наверняка потомки немецких колонистов, приглашённых Екатериной II. Однако в XIX веке многие немцы, особенно из Поволжья, обрусевали и меняли фамилии на русский лад. Цайгородцев — яркий пример такого перехода: немецкий корень сохранился, но оформление стало полностью русским. Встречается фамилия в основном на Урале и в Сибири — регионах, куда в XIX веке переселялись немецкие колонисты с Поволжья.

Однокоренные фамилии — Цайгородский, Цайтлин, Цайгер — показывают разные пути адаптации. Цайгородский — вариант с типичным для топонимов суффиксом -ский, указывающий на дворянское или духовное происхождение. Цайтлин — прямой перенос немецкой фамилии Zeitlin. Цайгородцев стоит особняком: его просторечный суффикс -ев выдает крестьянское или мещанское происхождение предков.