Фамилия Арналиева — женская форма фамилии Арналиев, и её происхождение стоит искать не в славянском, а в тюркском или кавказском именнике. Суффикс «-ев» (а в женском варианте «-ева») указывает на принадлежность, но не на русскую модель «чей сын», а на адаптацию иноязычной основы к русским фамильным окончаниям. Основа «Арнали» почти наверняка восходит к тюркскому мужскому имени или прозвищу.

Как разобрать эту основу? Самый вероятный корень — «арна». В ряде тюркских языков, например в казахском, киргизском и каракалпакском, слово «арна» означает «овраг», «ущелье» или «русло реки». Ещё одно значение — «канал» или «проток». К этому корню добавили аффикс «-лы» (в русской передаче он превратился в «-ли»), который образует прилагательное со значением «имеющий», «обладающий». Получается, что «Арналы» могло означать «овражный», «живущий у ущелья» или «принадлежащий к местности с оврагами». В тюркской ономастике такие географические прозвища были обычным делом: человека называли по месту жительства или по характерной черте ландшафта.

Есть и другая версия, но она слабее. Возможна связь с этнонимом «арнаут» — так в Османской империи называли албанцев. В некоторых тюркских языках это слово могли сократить до «арна» или «арнал». Если фамилия имеет балканский след, то предки могли быть выходцами из албанской среды, осевшими в Крыму или на Северном Кавказе. Однако фамилия Арналиев/Арналиева не фиксируется в массовом порядке среди потомков арнаутов, тогда как географическая версия объясняет и форму, и типичную для тюркских фамилий модель.

Встречаемость фамилии невысока, и она почти не попадает в старые ревизские сказки или метрики центральной России. Основной регион бытования — Северный Кавказ, особенно Кабардино-Балкария и Карачаево-Черкесия, а также Закавказье. В балкарском и карачаевском языках слово «арна» также означает «ущелье», так что фамилия могла возникнуть именно в горной местности. Предок, получивший прозвище Арнали (буквально «ущельный»), вероятно, жил в отдалённом урочище или владел землёй в узкой долине. Со временем это прозвище закрепилось за его потомками, а при оформлении русских документов, особенно в XIX–XX веках, получило стандартный суффикс «-ев», превратившись в фамилию. Ударение в фамилии падает на второй слог: Арна́лиева. Это типичный пример того, как ландшафт становился фамильным именем.