Фамилия Ахметшиина — редкий случай, когда женская форма фамилии закрепилась в официальном обиходе как самостоятельная. Обычно такие фамилии на -а встречаются у замужних женщин в русской традиции (Иванова, Петрова), но здесь перед нами, скорее всего, не вариант мужской фамилии, а застывшая форма, образованная напрямую от имени. Основа фамилии — тюркское мужское имя Ахметша (вариант Ахметшах). Оно составное: «Ахмет» (восходит к арабскому Ахмад — «достойный похвалы», один из эпитетов пророка Мухаммеда) и «шах» (персидское «царь», «владыка»). Таким образом, имя Ахметша означает «царь-Ахмет» или «прославленный владыка».

Модель образования фамилии — русский патронимический суффикс -ин, который присоединили к основе Ахметши-. В русской традиции фамилии на -ин образуются от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. Ахметша — Ахметшин (сын Ахметши), а женская форма — Ахметшина. Но в данном случае написана двойная «и» — Ахметшиина. Это может быть либо графической ошибкой (удвоение по аналогии с фамилиями вроде Долгих, где -их — окончание родительного падежа множественного числа), либо указанием на то, что фамилия происходит не от имени Ахметша, а от более редкой формы Ахметший или от тюркского притяжательного суффикса -ий. Вторая версия правдоподобнее: если исходное имя было Ахметший (с суффиксом принадлежности), то фамилия Ахметшиин — это стяжение от «Ахметшиев сын», где -ин указывает на прямое родство.

Географически фамилия тяготеет к регионам с компактным проживанием татар и башкир — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречаемость крайне низкая, что говорит о её локальном происхождении, возможно, от одного конкретного рода. Предки носителя фамилии, скорее всего, были из служилых татар или крестьян-тептярей, так как имя Ахметша в XVI–XVIII веках было распространено среди мусульманского населения Среднего Поволжья, но не среди знати (у знати чаще встречались имена с титулом «бек»). В русских переписных книгах фамилии на -ин у татар фиксировались с XVII века, когда начался процесс обрусения тюркских имён через добавление русских суффиксов.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Ахметшин, Ахметшаев) показывает, что вариант Ахметшиина — самый редкий. В отличие от Ахметшина (где одна «и»), двойное написание могло возникнуть при переносе в паспортную систему 1930-х годов, когда писарь записал фамилию на слух, добавив лишнюю букву. Это не меняет значения: фамилия указывает на происхождение от человека по имени Ахметша (или Ахметший), который, вероятно, был уважаемым главой рода.