Фамилия Абилхаирова — женская форма мужской фамилии Абилхаиров, и её разбор стоит начать с корня, который ведёт в тюркско-арабский пласт имён. Основа «Абилхаир» или «Абилхаир» — это вариант арабского имени Абу-ль-Хайр (араб. أبو الخير), что переводится как «отец добра» или «обладатель блага». В мусульманской ономастике такие имена с элементом «Абу» (отец) были распространены как почётные прозвища, указывающие на добродетель человека. Со временем, в тюркской среде, имя могло упроститься до формы Абилхаир, где «Абил» — местное произношение «Абу», а «хаир» — благо, добро.

Суффикс «-ов» в мужской фамилии Абилхаиров указывает на типичную русскую модель патронимического образования, характерную для народов, вошедших в состав Российской империи. В казахской среде, где фамилия встречается чаще всего, такой суффикс закрепился в XIX–XX веках в ходе русификации документов: вместо родового имени (например, Абилхаир-улы) записывали фамилию с окончанием «-ов». Окончание «-а» в женском варианте Абилхаирова — стандартное русское склонение по роду.

Географически фамилия Абилхаирова привязана к Казахстану и, в меньшей степени, к другим регионам Центральной Азии. Встречается она в основном среди казахов, реже — у каракалпаков или узбеков. Редкость фамилии объясняется тем, что её основа не была массовым именем: «Абульхаир» чаще использовался как составная часть сложных имён (например, Абульхаир-хан) или в религиозных контекстах, а не как бытовое личное имя. Поэтому число носителей невелико, и фамилия сохраняет узнаваемую связь с исламской традицией.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, например, Абульхаиров или Абильхаиров, то вариант Абилхаирова — результат фонетического упрощения: выпадение «у» и слияние слогов. Такое произношение типично для казахского языка, где гласные стягиваются. Таким образом, фамилия не просто указывает на предка по имени Абилхаир, но и хранит следы регионального говора — того, как арабское имя адаптировалось в тюркской устной речи, а затем было записано русскими буквами.