Фамилия Ахтомзянова — женская форма, образованная от мужской фамилии Ахтомзянов. В её основе лежит мусульманское мужское имя Ахтомзян. Это сложносоставное имя восточного происхождения, и его разбор помогает понять, какое качество ценили в человеке, называя его так.

Первая часть имени — «Ахтям» — восходит к древнетюркскому слову со значением «щедрейший из щедрых». Вторая часть — «зян» — происходит от тюркского «джян» или «зян», что значит «душа, дух», а также «близкий, дорогой, как душа». Таким образом, имя Ахтомзян можно перевести как «щедрая душа». Имя давали с пожеланием, чтобы человек обладал щедростью как главным свойством характера.

Фамилии на -ов/-ев, как Ахтомзянов, типичны для русской ономастики, но их основа часто указывает на неславянские корни. В данном случае мы видим пример, когда тюрко-мусульманское имя было русифицировано по стандартной модели: к имени добавили русский суффикс принадлежности. Ахтомзяновы — это буквально «дети Ахтомзяна».

С уверенностью можно сказать, что фамилия несёт в себе информацию о духовном качестве, которое предки хотели видеть в родоначальнике. Точное место и время возникновения рода требует отдельного генеалогического исследования, но сам принцип образования фамилии указывает на её достаточно позднее оформление — не ранее XVI–XVII веков, когда такие модели стали массово распространяться в среде служилых татар и других народов Поволжья.