Фамилия Ахметжанова — типичный пример фамилии, образованной от составного мусульманского имени. В её основе лежит имя Ахметжан, фонетический вариант более распространённого Ахмеджан. Это имя состоит из двух частей: арабского «Ахмет» (или «Ахмед») и персидского «джан». Первая часть означает «самый прославленный», «достойный похвалы», вторая — «душа», «человек». Вместе имя Ахметжан можно перевести как «самый достойный похвалы человек» или «прославленная душа».

Фамилия Ахметжанова образована по русской словообразовательной модели: к имени отца (Ахметжан) добавили суффикс -ов, а затем окончание -а, указывающее на женский род. В мужском варианте фамилия звучит как Ахметжанов. Такая модель — «имя отца + -ов» — была самой распространённой в России при оформлении фамилий для нерусских народов, особенно в XIX веке, когда начался массовый учёт населения. Именно поэтому у фамилии нет «чисто татарского» или «чисто казахского» окончания — она оформлена по русскому бюрократическому стандарту.

Географически фамилия Ахметжанова чаще всего встречается у татар, башкир и казахов. Среди татар она особенно характерна для мишарского диалекта, где имя «Ахметжан» было популярно ещё в дореволюционное время. У башкир и казахов имя Ахметжан также бытовало, но реже, чем у татар, и чаще в форме Ахмеджан.

Окончательно говорить о точном месте возникновения конкретного рода Ахметжановых можно лишь на основании генеалогических исследований: фамилия могла появиться в любой из указанных этнических групп, а затем распространиться по Уралу, Поволжью и Казахстану. В архивных записях XVIII–XIX веков эта фамилия почти не встречается — она оформилась в основном после 1870-х годов, когда крестьян и мещан из мусульманских общин стали массово приписывать к фамилиям по отцу.