Фамилия Арафелова — редкий пример отчества на -ов, образованного от мужского имени или прозвища. Основа здесь — Арафел, и самый прямой путь к ней ведёт от арабского имени Арафат, известного по священной горе в Мекке, где останавливался пророк Мухаммад. В русской среде конечное -т при записи фамилии в документах часто заменяли на -л под влиянием местного произношения: так имя Арафат превращалось в Арафел, а затем и в фамилию Арафелов. Суффикс -ов, а не -ин, указывает, что основа заканчивалась на согласный, что типично для фамилий, образованных от неканонических имён.

Второй, менее очевидный вариант — связь с тюркским корнем «арап», что означало «негр» или «темнокожий». В старину так могли прозвать человека за смуглую кожу или чёрные волосы. Форма Арафелов могла возникнуть из-за оглушения согласного: «арап» → «араф» + суффикс -ел (уменьшительный или прозвищный). Но это предположение слабее: имя Арафат более распространено в исламской ономастике, и именно оно чаще давало начало подобным фамилиям.

Географически фамилия тяготеет к регионам с сильным тюркским и мусульманским влиянием — Поволжье, Приуралье, Северный Кавказ. В метрических книгах XIX века Арафеловы встречаются среди татар и башкир, реже — у русских, принявших ислам или живших в смешанных сёлах. Социальный контекст прост: предки носителя фамилии были, скорее всего, крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В советское время фамилия не менялась, но могла упрощаться: например, в документах иногда писали Арафелов вместо Арафелова для мужчин, хотя женская форма сохранялась в быту. Сегодня Арафелова — редкая фамилия, даже в Татарстане и Башкортостане её носителей можно пересчитать по пальцам.