Фамилия Ахмалетдинова ведёт начало от мужского имени Ахмалетдин — типичной для тюрко-мусульманской традиции двухосновной модели, где второй компонент «дин» (араб. «вера, религия») указывает на религиозный подтекст. Первая часть имени сложнее для однозначного толкования. Наиболее вероятно, что «Ахмал» — это фонетический вариант арабского имени Амаль, то есть «надежда». Тогда всё имя Ахмалетдин осмысляется как «надежда веры».

Реже первую часть связывают со словом «ахмалах» (малахит), но эта версия выглядит натянутой: в арабо-персидской ономастике почти нет имён, образованных от названий минералов, а в тюркских языках такое сближение — результат случайного созвучия. Поэтому версия с «Амаль» убедительнее.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе имени прибавлен суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Ахмалетдина). Окончание -а — женский вариант фамилии, так что носительница этой фамилии — прямая потомка человека по имени Ахмалетдин. Фамилия характерна для татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья, где были распространены арабские имена с компонентом «дин».