Фамилия Алиуллин образована от мужского имени Алиулла — диалектального варианта имени Галиулла. С арабского языка это имя переводится как «великий, авторитетный слуга Аллаха». Сложная основа имени складывается из двух частей: корня «Гали» (означает «великий, возвышенный, высший, наивысший; высокопоставленный; дорогой; мощный, сильный, могущественный; превосходящий над всеми») и компонента «улла» — генетивной формы от слова «Аллах». Таким образом, имя Галиулла (и его вариант Алиулла) буквально означает «величие Аллаха» или «великий слуга Аллаха».

Фамилия Алиуллин типична для тюркских народов, исповедующих ислам, особенно распространена среди татар и башкир. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Алиуллин — это буквально «сын Алиуллы» или «из рода Алиуллы». Такая модель образования фамилий характерна для русского языка, который повлиял на оформление тюркских родовых имен в период вхождения этих народов в состав Российской империи.

Если обратиться к словообразовательной модели, то фамилия Алиуллин стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Галиуллин, Валиуллин, Хайруллин. Все они построены по одинаковому принципу: арабское имя с компонентом «улла» плюс русский патронимический суффикс. Разница между Алиуллин и Галиуллин чисто фонетическая — в тюркских диалектах начальный звук «г» часто переходит в «а» или ослабляется, что и дало вариант Алиулла.

Носители фамилии Алиуллин — это потомки людей, носивших имя Алиулла. Скорее всего, предки были мусульманами и принадлежали к духовному сословию или к крестьянству, так как в татарской и башкирской среде имена с религиозным значением давали широко, независимо от социального положения. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях.