Фамилия Ахметбаева образована от мужского имени Ахметбай, которое в свою очередь складывается из двух частей. Первая — арабское имя Ахмет (Ахмад), означающее «достохвальный» или «достойный похвалы». Вторая — тюркское слово «бай», которое переводится как «хозяин, богатый, состоятельный человек, господин». Таким образом, имя Ахметбай можно понять как «достохвальный господин» или «богатый и похвальный». Называя сына таким именем, родители желали ему в будущем и материального достатка, и уважения окружающих.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Ахметбаева — это типичная русская фамилия, образованная от тюркского имени с помощью патронимического суффикса -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих). Суффикс указывает на принадлежность: «сын Ахметбая» или «из рода Ахметбая». Окончание -а — женский вариант фамилии, мужская форма — Ахметбаев.

Фамилия распространена среди татар, башкир и других тюркоязычных народов России, где подобные двухосновные имена (с компонентом «бай») были очень популярны. Встречаются и однокоренные фамилии: Ахметов, Ахмадеев, Ахметбаев, Баев. Вариант Ахметбаева отличается тем, что в основе лежит не просто имя Ахмет, а уже сложное составное имя, что указывает на более конкретное именование предка.

Процесс закрепления фамилий у разных народов шёл неравномерно. У татар и башкир фамилии на -ов/-ев массово закрепились в XIX — начале XX века, в основном после введения всеобщей переписи и паспортизации. Поэтому точно определить время возникновения конкретной ветви рода Ахметбаевых можно только по архивным документам и генеалогическим изысканиям.