Фамилия Абдухалимов — наглядный пример того, как арабское по корням имя превратилось в русскую фамилию, пройдя через тюркскую языковую среду. Её основа — мужское личное имя Абдухалим, которое складывается из двух арабских корней: «абд» (раб, слуга) и «аль-Халим» (один из эпитетов Аллаха — «Кроткий», «Терпеливый»). В сумме имя означает «раб Кроткого», то есть «слуга Всевышнего». Это вариант более известного имени Абдулхалим, где соединительный элемент «ул» (арабское «аль») в произношении дал звук «у», а в тюркской фонетике редуцировался до «а».

Фамилию образовали по стандартной русской модели с суффиксом -ов. В русском языке этот суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — Абдухалимов, то есть сын или потомок Абдухалима. Такая модель пришла в среду крещёных татар, башкир и других тюркских народов Поволжья и Кавказа, которые в XIX–XX веках массово получали фамилии по отцу. В отличие от чисто арабских фамилий, где приставка «аль-» сохраняется, здесь она редуцировалась — это типично для тюркского произношения, где арабский артикль часто теряет чёткость.

Географически фамилия Абдухалимов наиболее частотна в Татарстане, Башкортостане и среди кавказских народов, исповедующих ислам, например у чеченцев и ингушей. Встречается она и в Средней Азии, но там чаще используют вариант Абдухалимов или Абдухалимов с ударением на второй слог. В русском языке ударение, как правило, падает на третий слог — Абдухали́мов, что сближает её с другими фамилиями на -имов. Этот акцент — не случайность: в фамилиях тюркского происхождения на -имов ударение часто смещается на предпоследний слог, подстраиваясь под русскую интонацию.

Однокоренные фамилии — Абдухалимов, Абдулхалимов, Халимов. Последняя, впрочем, может восходить и к простому арабскому имени Халим (Кроткий), без приставки «абд». Социальный статус предков-носителей фамилии Абдухалимов определить сложно: имя Абдухалим было распространено во всех слоях мусульманского общества, от крестьян до мулл, поэтому фамилия не несёт сословной окраски. Единственное, что можно сказать наверняка: предки были людьми верующими — имя прямо указывает на религиозное смирение и принадлежность к исламской традиции.