Фамилия Адамалиев — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор требует обращения к тюркским языкам. В основе лежит мужское имя Адамали, которое состоит из двух частей: «Адам» (библейское имя первого человека, распространённое у мусульманских народов) и «али» (от арабского «али» — «высокий», «возвышенный», «великий»). В тюркских языках, особенно в азербайджанском и дагестанских, такие составные имена с компонентом «али» типичны: Адамали буквально означает «Адам великий» или «великий, как Адам».

Суффикс -ев указывает на русскую адаптацию фамилии, характерную для народов Кавказа и Закавказья. В XIX–XX веках, при записи в метрические книги или паспорта, тюркские фамилии часто русифицировали, добавляя окончания -ов/-ев. Таким образом, Адамалиев — это «сын (или потомок) Адамали». Фамилия не имеет отношения к славянским корням: она целиком восходит к мусульманской антропонимической традиции, где имя Адам почитается как имя пророка.

Географически фамилия тяготеет к Азербайджану и Дагестану, реже встречается у народов Средней Азии. В России её носители — в основном потомки переселенцев из этих регионов. Сословной принадлежности по фамилии не определить: в тюркской среде Адамали могли дать как крестьянину, так и ремесленнику или служителю культа — имя несло скорее религиозный, чем социальный смысл.

Сложность в том, что письменная фиксация фамилии могла варьироваться. В дореволюционных записях встречаются варианты Адамалиев и Адамальев (с мягким знаком), что связано с особенностями произношения в азербайджанском языке, где звук «л» смягчается. Современный стандарт — Адамалиев, с твёрдым «л» и суффиксом -ев. Другие версии (например, от тюркского «адама» — «человек») менее правдоподобны, так как имя Адамали зафиксировано в ономастических справочниках именно как двусоставное.