Sönmezay, sönmez ve ay sözcüklerinden oluşur. Sönmez, sönmek fiilinin olumsuz geniş zaman biçimidir; sönmek Ana Türkçe *sȫn- (solmak, kaybolmak) köküne dayanır ve Türkçede ışığını, parlaklığını yitirmek anlamına gelir. Ay, Eski Anadolu Türkçesi ve Osmanlıca üzerinden Ana Türkçe *āy sözcüğüne uzanır; Vikisözlük'ün Türkçe sürümünde kız adı olarak da kayıtlıdır. İki öğe birlikte ışığı hiç sönmeyen bir ay imgesini kurar; TDK adı parlaklığını yitirmeyen, hep canlı biri diye açıklar.
Ad hem kızlara hem erkeklere verilir. Üç hecede okunur (Sön-me-zay) ve ince ünlülerden kalın ünlüye geçtiği için ekler a'lı gelir: Sönmezay'a, Sönmezay'ın. Benzer isimler arasındaki Sönmez adın ilk öğesidir; Yaltıray, Yalazay ve Günşıray ise ay ile biten ve parıltıyı anlatan adlardır.