Фамилия Альмухаметова происходит от мужского имени Альмухамет — диалектной формы имени Альмухаммед. Это сложное имя составлено из двух арабских корней: Али («возвышенный») и Мухаммед («прославляемый»). Компонент «Мухаммед» в именах на Востоке традиционно давали в честь пророка Мухаммеда, основателя ислама. Называя ребёнка таким именем, родители желали ему необыкновенной судьбы, подобной жизни пророка, и верили, что его защищает сильный покровитель.

В фамилии Альмухаметова суффикс -ов указывает на форму притяжательного прилагательного: так отвечали на вопрос «чей?» — сын или дочь Альмухамета. Женская форма фамилии на -а означает принадлежность к роду, основателем которого был человек с этим именем. Мужской вариант — Альмухаметов.

Точное время и место, где фамилия закрепилась впервые, без специальных генеалогических изысканий определить сложно. Процесс перехода арабских имён в русские фамилии у тюркских и кавказских народов шёл неравномерно и завершился в основном к XIX–XX векам. Скорее всего, носители фамилии — потомки мусульманских народов Поволжья, Приуралья или Кавказа, у которых имена с корнем «Мухаммед» особенно распространены.

Редкая для центральной России, фамилия Альмухаметова несёт в себе прямую отсылку к исламской традиции и указывает на глубокую религиозную основу в имени предка.