Фамилия Аксамаев, скорее всего, имеет тюркские корни. В её основе лежит имя или прозвище Аксамай, которое состоит из двух частей: «ак» — «белый», «чистый», «благородный» и «самай» — слово с неоднозначной этимологией. В тюркских языках «самай» может означать «небо», «возвышенность» или быть вариантом имени Самат/Самад (от арабского «вечный»). Таким образом, Аксамай — это «белое небо», «чистый возвышенный» или «благородный вечный». Такие двухосновные имена были характерны для татар, башкир, казахов и других народов Поволжья и Урала.

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом -ев, который присоединяли к основам на -й. Аксамай → Аксамаев — «сын Аксамая». Это указывает на то, что предок носителя фамилии был крещён или жил в среде, где фамилии оформлялись по русскому образцу, что типично для татарских и башкирских родов, перешедших в православие или долгое время живших в смешанных регионах.

Географически фамилия редкая и тяготеет к Волго-Уральскому региону, особенно к Оренбургской области и Башкортостану. Встречается также в Казахстане. Это позволяет предположить, что предки Аксамаевых могли быть служилыми татарами, казаками или крестьянами из этих мест. В отличие от более распространённых татарских фамилий (Аксанов, Акчурин), вариант с «самай» встречается реже, что делает его ценным для генеалогии — он чётко привязывает род к определённой локальной традиции имянаречения.

Словообразовательная модель здесь классическая: тюркское личное имя + русский суффикс принадлежности. Никаких сложных суффиксов вроде -ский или -ин, что говорит о более позднем и «низовом» происхождении фамилии — её давали не по месту службы или владения, а по отцу, в крестьянской или казачьей среде. Споров по корню почти нет: все исследователи сходятся на тюркском «ак» и спорят только о второй части, но версия с «самай» как «небо» или «вечный» выглядит убедительнее, чем гипотетические сближения с арабским «сама» (небо) напрямую — в тюркских языках слово уже обросло местными значениями.