Demirsoy, “demir” ve “soy” sözcüklerinin yan yana getirilmesiyle kurulmuş gibidir; olası anlamı “demir gibi sağlam bir soydan gelen”dir. Nişanyan Adlar'da ad Türkçe kökenli olarak geçer, fakat anlam bölümü boştur. Nişanyan Sözlük demir sözcüğünü Eski Türkçe temür biçimine bağlar; soy ise Orta Türkçede zürriyet anlamında kullanılan bir sözcüktür ve sözlük onun Toharcadan alınmış olabileceğini, ama bunun kesin olmadığını belirtir.
Üç hecede “de-mir-soy” diye okunur ve bir soyadı gibi duyulur; soyadı da “-soy” ile bitiyorsa tekrar oluşabilir. Benzer isimler içindeki Dinçsoy, Yavuzsoy ve Yamansoy da soy sözcüğünü ikinci öğe olarak kullanır.