Фамилия Агалиев образована от тюркского составного имени Агали. Оно складывается из двух корней: «ага» — «господин, старший, хозяин» и «али» — «возвышенный, высокий». Такое имя давали мальчикам с пожеланием знатности, власти и всеобщего уважения. В основе лежит не только социальный статус, но и представление о человеке, который стоит выше других по положению или духу.

Фамилия строится по стандартной русской модели: к основе Агали прибавляется фамильный суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Это типичный способ русификации тюркских имен в XIX — начале XX века, когда при переписях и в документах «сына Агали» записывали как Агалиева.

Встречается фамилия в регионах с сильным тюркским влиянием: в Татарстане, Башкортостане, на Северном Кавказе, а также среди народов Дагестана, где имя Агали имеет хождение до сих пор. Ударение, как правило, падает на второй слог: Ага́лиев, хотя в некоторых диалектах возможно смещение на последний.

Родственные фамилии по той же модели — Агаев (от «ага» без второго корня) и Галиев (от имени Гали, где «али» уже в роли основы). Агалиев стоит особняком, так как соединяет оба элемента, давая более конкретную характеристику предка: не просто «господин», но «господин возвышенный».