该成语由"意想"与"不到"构成偏正结构，"意想"指主观层面的推测预判，"不到"强调客观现实超出预期范围。清代汪徵远《上莲花庵》诗句"意想不到处，峰峦忽尽开"即展现了这种主客观落差形成的意境。现代语言学将其定义为'没有料到的事'，强调事件的突发性与预判失效性。
最早书面用例可追溯至清代汪徵远《上莲花庵》诗句'意想不到处，峰峦忽尽开'。曹雪芹《红楼梦》第六十七回通过"真正奇怪的事，叫人意想不到"的表述，印证该成语在十八世纪已进入文学创作领域。晚清小说《文明小史》第五回"我们见到此间闹出这们一个乱子，真是意想不到的事"再次验证其使用广度。
作为偏正式成语，其结构稳定性体现在：
不可拆分使用，如"意想"单独使用不具同等语义强度
作宾语时可接"发生""出现"等动词，如"发生意想不到的转变"
作定语时常修饰"事情""结果""变化"等名词
清代李汝珍在《镜花缘》第二回中通过官僚体制的荒诞情节，用该成语强化叙事反讽效果。现代作家叶圣陶在小说《小妹妹》中写道："结果却意想不到地圆满"，展现事件发展的戏剧性转折。日常语境中多用于突发事件表述，如"这场暴雨来得令人意想不到"。
汉语体系中存在多个结构特殊的成语，截至2024年腾讯网专题研究显示：
"卫玠谈道，平子绝倒"出自《晋书》，虽非四字格仍属成语范畴[1]
"司马称好"出自《资治通鉴》，体现汉语成语的典故依存特征[1]
这些案例印证了'事情超出想象范围'的语言现象在成语系统中的普遍存在[1] 。