Фамилия Ахметалинова — это женская форма, а мужская — Ахметалинов. Её основа — арабское имя Ахметали, которое представляет собой сложение двух имён: Ахмет (вариант Ахмад, «достойный похвалы», одно из имён пророка Мухаммеда) и Али («возвышенный», имя четвёртого праведного халифа). Такие двусоставные имена (Ахметали, Магомедшапи, Гаджимурад) типичны для тюрко-мусульманской антропонимии: родители соединяли имена уважаемых религиозных деятелей, чтобы усилить благословение для ребёнка.

Модель образования фамилии проста: от имени Ахметали через притяжательный суффикс -ин- (со значением «чей?» — сын Ахметали) и окончание -а. Это характерно для русской фамильной системы, которая «переработала» многие нерусские имена в конце XIX — начале XX века. Подобные фамилии на -ин (а не на -ов) часто встречаются у татар, башкир, казахов, хотя в русской традиции суффикс -ин тоже продуктивен. В данном случае решающую роль сыграло окончание исходного имени на мягкий согласный (Ахметали — [л’]), что и потянуло за собой -ин, а не -ов.

Географически фамилия Ахметалинова тяготеет к Волго-Уральскому региону и Западной Сибири — территориям расселения казанских татар, башкир и мишарей. Встречается она и у казахов, но реже, так как у казахов патронимическая модель традиционно иная (Ахметалиев, Ахметалиулы). Если носительницы фамилии — русские по паспорту, это почти наверняка указывает на обрусевших татар или башкир, чьи предки получили фамилию в ходе переписей конца XIX века.

В советское время фамилия могла «застыть» в женской форме в документах (например, если глава семьи был записан как Ахметалинов, а дочери или жена — автоматически с тем же окончанием). Сейчас это редкая фамилия, что говорит либо о небольшом роде, либо о сильной региональной концентрации. В этимологическом плане она прозрачна: за ней стоит конкретное имя, а не прозвище или ремесло, поэтому споров о происхождении нет — только вопрос, в какой именно тюркской среде она возникла.