Фамилия Аметалиев — типичный пример фамилии, образованной по русской модели от восточного личного имени. В её основе лежит мужское мусульманское имя Аметали, которое является диалектным или упрощённым вариантом более полного имени Ахметали. Само имя Ахметали составное и склеено из двух имён: Ахмет и Али.

Первая часть, Ахмет (араб. أحمد), означает «самый достойный похвалы», «наиболее прославленный». Вторая часть, Али (араб. علي), — один из эпитетов Аллаха, со значениями «великий», «возвышенный», «превосходящий всех». Имя Али широко распространено в исламском мире как имя зятя пророка Мухаммеда. Соответственно, имя Ахметали в целом можно перевести как «прославленный Али» или «достойный похвалы Али». Усечение начального слога «Ах» до «А» (Аметали вместо Ахметали) — естественный процесс в живой речи, особенно в тюркоязычной среде, где такие имена бытовали.

Фамилия строится по стандартной русской патронимической схеме: к основе Аметали- добавляется суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Аметалиев). В русском языке суффикс -ев пишется после мягких согласных и гласных, в отличие от -ов после твёрдых. Формально фамилия означает «сын Аметали» или «потомок Аметали». Появление такой фамилии у носителей — верный признак того, что их предки жили в контактной зоне русской и тюрко-мусульманской культур, скорее всего, на Северном Кавказе, в Поволжье или в Средней Азии, где русская административная машина фиксировала местные имена с привычными ей суффиксами.