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.

Самый вероятный корень — «арна», что в ряде тюркских языков (например, в казахском, киргизском, каракалпакском) означает «овраг», «ущелье» или «русло реки». Слово «арна» также имеет значение «канал» или «проток». К нему добавлен аффикс «-лы» (в русской передаче «-ли»), образующий прилагательное со значением «имеющий», «обладающий». Таким образом, «Арналы» могло означать «овражный», «живущий у ущелья» или «принадлежащий к местности с оврагами». В тюркской ономастике такие географические прозвища были распространены: человека могли назвать по месту жительства или по характерной черте ландшафта.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с этнонимом «арнаут» (так в Османской империи называли албанцев). В некоторых тюркских языках это слово сокращалось 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 эта гипотеза слабее: 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, Карачаево-Черкесия) и Закавказье. Учитывая, что в балкарском и карачаевском языках слово «арна» также означает «ущелье», 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 (в XIX–XX веках) получило стандартный суффикс «-ев», превратившись в фамилию.

Таким образом, ударение в фамилии падает на второй слог: Арна́лиева. Основа — тюркская, географическая, без связи с русскими именами или занятиями. Это типичный пример того, как ландшафт становился фамильным именем.