Le nom de famille Noyrey est peu fréquent et semble être une variante orthographique du nom « Noirey », lui-même dérivé de l'adjectif français « noir ».

Plusieurs hypothèses peuvent expliquer son origine :

• Origine descriptive : Il pourrait désigner une personne ayant des caractéristiques physiques distinctives, telles que des cheveux ou un teint foncé. Par extension, il pouvait aussi caractériser un tempérament jugé sombre ou mélancolique.
• Origine toponymique : Le nom pourrait également provenir d'un lieu-dit ou d'une localité nommée « Noirey » (ou une forme ancienne similaire), signifiant littéralement « lieu noir » ou « endroit sombre ». Ces lieux pouvaient être caractérisés par une terre de couleur foncée, une végétation dense ou une exposition peu ensoleillée. Plusieurs communes et lieux-dits en France, notamment dans l'Est (Franche-Comté, Lorraine), portent le nom de Noirey (par exemple, Noirey-sous-Vaudez en Haute-Saône). Le porteur du nom Noyrey serait alors originaire de l'un de ces lieux.

La transformation de la graphie « oi » en « oy » est une variation orthographique historique courante dans l'évolution des noms de famille, souvent influencée par des particularités phonétiques régionales ou des transcriptions anciennes.