Фамилия Абдубаева — женская форма; мужской вариант — Абдубаев. Она образована от мужского имени Абдубай по русской патронимической модели: к основе добавили суффикс -ев, который отвечает на вопрос «чей?» и указывает на принадлежность к отцу. Такая схема типична для фамилий, которые в XIX–XX веках возникли у народов Поволжья, Приуралья и Средней Азии при оформлении фамилий по русскому образцу.

Само имя Абдубай — сложносоставное тюркское. Первая часть, «абду», восходит к арабскому «абд» — «раб, слуга». Вторая часть, «бай», в тюркских языках означает «господин, богач, хозяин». На первый взгляд, буквальное значение — «раб господина» — выглядит парадоксальным, соединяя арабский компонент, традиционно указывающий на служение Аллаху (ср. Абдулла — «раб Аллаха»), с тюркским социальным титулом. Однако, скорее всего, имя изначально имело сакральный подтекст: «раб Всевышнего Господина», то есть Бога, где «бай» выступает не как социальный статус, а как одно из имён Творца. Такие имена давали как благопожелание, вкладывая в них религиозный смысл.

Фамилия распространена преимущественно в Башкортостане, Татарстане, а также среди казахов. Встречаются варианты написания с одной «б» — Абубаев, что объясняется разной передачей арабской буквы «айн» в начале слова. Родственные фамилии — Абдуллин, Абдулов, Абдурахманов, — но Абдубаев стоит особняком из-за тюркского компонента «бай». Это делает её регионально маркированной: она реже встречается у народов Кавказа и чаще — у башкир и татар.

Социальный статус первых носителей точно не установлен. В дореволюционных метрических книгах эта фамилия фиксируется редко, что говорит о её относительно позднем оформлении — скорее всего, в конце XIX века, когда массово закреплялись фамилии у нерусского населения. Можно предположить, что предки Абдубаевых были либо крестьянами, либо служилыми людьми, получившими имя как благопожелание.