Фамилия Ахметвалиева образована по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. В данном случае основа — Ахметвали. Это сложное имя, типичное для тюрко-мусульманской традиции, особенно среди татар и башкир. Оно составлено из двух частей: «Ахмет» (арабское имя Ахмад, означающее «достойный похвалы», один из эпитетов пророка Мухаммеда) и «Вали» (от арабского «вали» — «святой», «близкий к Богу», «покровитель»). Таким образом, имя Ахметвали можно перевести как «достойный похвалы святой» или «прославленный покровитель».

Фамилия Ахметвалиева — женская форма. Мужской вариант — Ахметвалиев. В русской традиции такие фамилии закрепились в конце XIX — начале XX века, когда у народов Поволжья и Приуралья начался массовый переход от отчеств к наследственным фамилиям по русскому образцу. Носители фамилии — почти наверняка потомки человека, которого звали Ахметвали. Это мог быть уважаемый старейшина, деревенский мулла или просто крестьянин, чьё имя стало родовым.

Географически фамилия Ахметвалиева встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской и Самарской областях. За пределами России — в среде татарской диаспоры в Средней Азии. Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ев указывает на принадлежность («чей сын?»), здесь он выполняет чисто оформительскую функцию, адаптируя мусульманское имя под русскую фамильную систему. Вариант Ахметвалиев (без «а» на конце) встречается реже, но тоже существует.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Ахметов, Валиев, Ахметшин — показывает, что Ахметвалиева стоит особняком: она «двукорневая», а не производная от одного имени. Это делает её более редкой и конкретной: если Ахметов мог быть сыном любого Ахмета, то предок Ахметвалиевых носил составное имя, которое само по себе уже было редким и, возможно, давалось с особым смыслом — как двойное благословение.