Фамилия Ахматов — одна из тех, что напрямую указывают на имя предка. В её основе лежит арабское мужское имя Ахмад (Ahmad), что значит «прославленный», «достойный похвалы». В исламской традиции это имя тесно связано с пророком Мухаммедом: в Коране его называют Ахмадом, подчёркивая пророческую миссию. Поэтому имя это широко распространено у народов, исповедующих ислам, — от татар и башкир до народов Кавказа и Средней Азии.

Словообразовательная модель проста и типична для русских фамилий тюркского происхождения: к основе Ахмат (фонетический вариант имени Ахмад, где конечный «д» перешёл в «т» под влиянием тюркских языков) добавили русский патронимический суффикс -ов. Он означает «сын Ахмата» или «потомок Ахмата». Такая модель в XVI–XIX веках была основным способом русификации нерусских имён: фамилии на -ов давали и татарским мурзам, и крещёным инородцам, и простым крестьянам.

География фамилии сегодня охватывает в основном Поволжье (Татарстан, Башкортостан), Урал и Западную Сибирь — регионы, где исторически жили татары и башкиры. Встречается она и у чеченцев, но там чаще используют форму Ахмадов, с другим суффиксом. В русском дворянстве фамилия Ахматовых тоже известна: например, род, внесённый в родословные книги Тамбовской и Рязанской губерний, происходил от татарского мурзы, выехавшего на русскую службу в XVII веке.

Стоит отличать фамилию Ахматов от однокоренной Ахматов — с ударением на второй слог. Второй вариант встречается реже и может быть связан с украинской или белорусской традицией произношения того же имени. Но основная масса носителей фамилии — потомки людей, носивших имя Ахмат (Ахмад), и их родословная уходит корнями в тюрко-мусульманскую среду.