Фамилия Аламхонов — тюркская по происхождению, и её разумнее всего рассматривать в ряду фамилий, образованных от арабского имени Аламхон. Это составное имя, где первая часть «Алам» восходит к арабскому «алам» — «знак», «отличительный признак», а вторая — «хон» (хан) — традиционный тюрко-персидский титул правителя или уважительный компонент имени. Вместе имя Аламхон можно перевести как «знатный хан» или «хан, несущий знак отличия». Такие имена были популярны в среде оседлого и кочевого населения Средней Азии, особенно среди узбеков, таджиков и каракалпаков.

Суффикс «-ов» в фамилии указывает на русскую модель оформления фамилий в документах XIX–XX веков, когда нерусские имена и прозвища адаптировали для паспортной записи. Аламхонов — буквально «сын (потомок) Аламхона». Встречаются варианты написания с «а» на конце — Аламхонов, реже с «-ев» (Аламхонев), но первый вариант закрепился как основной.

Географически фамилия наиболее распространена в Узбекистане, Таджикистане и на юге Кыргызстана. В России её носители — в основном выходцы из этих регионов или их потомки. Социально предки Аламхоновых могли быть как из знатных родов (учитывая компонент «хан»), так и из обычных крестьян или ремесленников — имя Аламхон давали не только знати, но и просто как благопожелательное, со значением «достойный уважения».

Сравнение с однокоренными фамилиями — Аламов, Аламбаев, Аламджанов — показывает, что основа «Алам» здесь не редкость, но именно сочетание с «хон» делает фамилию более редкой и конкретно привязанной к региону Средней Азии. В ономастических справочниках по тюркским фамилиям (например, у А. Суперанской) такие модели разбираются как типичные для исламизированных тюркских имён с арабским корнем.