Фамилия Ахмалетдинов — классический пример русской фамилии, образованной по тюрко-персидской модели. В её основе лежит сложносоставное имя Ахмалетдин. Разобрать это имя можно двояко, и обе версии имеют право на существование.

Первая часть, «Ахмал», скорее всего, восходит к арабскому имени Амаль, что значит «надежда». В тюркской среде звук «м» часто переходил в более твёрдый, поэтому Амаль превратилось в Ахмал. Вторая часть, «етдин», — это искажённое «ад-дин» (араб. «аль-дин»), то есть «вера» или «религия». В таком случае имя Ахмалетдин переводится как «надежда веры» — типичное для исламского мира теофорное имя, выражающее благочестивое пожелание.

Существует и менее вероятная, но более редкая версия: связь первой части со словом «ахмалах» — «малахит». Однако минералогические названия крайне редко становятся основой для личных имён, поэтому эта гипотеза уступает первой по правдоподобию.

Фамилия образована с помощью русского патронимического суффикса -ов, который присоединяется к именам на согласный. Буквально Ахмалетдинов означает «сын Ахмалетдина». Модель «имя + суффикс принадлежности» — самая массовая для русских фамилий, что делает Ахмалетдинова типичным примером адаптации мусульманского имени в русской ономастике.

Географически фамилия распространена среди татар и башкир, а также в среде народов Поволжья и Урала. Встречаются варианты написания с одной «т» (Ахмалединов) или с заменой «е» на «и», что связано с особенностями произношения в разных диалектах. Потомок человека по имени Ахмалетдин со временем закрепил за собой эту фамилию, которая и дошла до наших дней без изменений.