Фамилия Ахлямова происходит от женского имени Ахлям, которое имеет арабские корни и переводится как «мечты» или «грезы». В русском языке закрепилось значение «мечтательная». Имя давали девочкам, желая им вырасти романтичными, чуткими и добрыми.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для русского языка: к основе Ахлям- добавили суффикс -ов-, а затем окончание -а, указывающее на женский род. Мужской вариант фамилии — Ахлямов. Такая модель характерна для фамилий, образованных от полных форм имени, и встречается в среде крещёных татар, башкир и других народов Поволжья, где исламские имена адаптировались под русскую патронимическую систему.

Имя Ахлям — женское, что отличает эту фамилию от большинства русских фамилий на -ов, образованных от мужских имён или прозвищ. Фамилия могла закрепиться за потомками женщины по имени Ахлям, например, в случае, если она была вдовой или главой семьи, либо если её муж или отец носил прозвище, производное от её имени. Такие случаи редки, но встречаются в родословных татарских и башкирских родов.

Процесс перехода личного имени в фамилию занял несколько столетий. Окончательно утвердились фамилии у народов России к концу XIX века, поэтому точно определить место и время возникновения рода Ахлямовых можно только по архивным документам конкретной семьи. Встречается фамилия преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в регионах с компактным проживанием татар — в Оренбургской, Челябинской и Ульяновской областях.

В отличие от более распространённых татарских фамилий на -ин (типа Ахлямин), вариант Ахлямова встречается реже. Это объясняется тем, что суффикс -ов чаще использовался в русской административной среде при фиксации фамилий нерусского населения, в то время как -ин — более органичный для тюркских языков способ образования притяжательных форм. Таким образом, фамилия Ахлямова — пример того, как мусульманское имя с поэтичным значением «мечты» было вписано в русскую фамильную традицию и сохранилось до наших дней.