Фамилия Альмекаев ведет начало от тюркского мужского имени Альмекай (встречается вариант Алмекай). В основе лежит слово «алма» — «яблоко», которое в переносном смысле означало «красота», «изящество». К корню добавили именной аффикс -кай с уменьшительно-ласкательным оттенком: так имя Альмекай приобрело значение «маленький Алма» или «красивый, как яблочко». Скорее всего, так ласково называли ребенка, выделявшегося приятной внешностью.

Словообразовательная модель типична для тюркских фамилий: к основе на -ай/-ей добавляется русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Таким образом, Альмекаев буквально означает «потомок Альмекая». Фамилия закрепилась, когда имя перестало быть личным и превратилось в родовое прозвище.

Встречаемость фамилии невысокая, что говорит о локальном бытовании — скорее всего, в среде татар или башкир, у которых имя Альмекай фиксируется в дореволюционных метрических книгах. Географически основная масса носителей сосредоточена в Татарстане и соседних регионах Урала и Поволжья. В словарях тюркских имен (например, у Гафурова или Саттарова) корень «алма» как компонент личных имен действительно упоминается, хотя отдельная статья по имени Альмекай встречается нечасто — это говорит о его относительной редкости уже в XIX веке.

Вариант написания через «ё» (Альмекаёв) ошибочен для данной фамилии: ударение падает на последний слог, и суффикс -ев остается без изменения. Встречающееся в быту произношение с твердым «л» (Алмекаев) — результат обратной адаптации к тюркскому оригиналу, где первый звук ближе к твердому «а».