Фамилия Авамилев — один из тех случаев, когда корень слова уводит далеко за пределы славянского мира. Основа здесь не славянская, а арабская. Исходное личное имя Авамиль (или Авамил) в мусульманской ономастике связывали с понятием «народ» или «община» (от арабского «авам» — простой люд). Имя давали мальчику, желая ему благословения и связи с общиной. В тюркских языках, соседствовавших с арабским, это имя тоже встречалось, хотя и редко.

Словообразовательная модель простая и типичная для русских фамилий, образованных от отчеств: к основе на согласный «Авамил» добавили суффикс принадлежности «-ев». Авамилев — буквально «сын Авамила». Сначала было личное имя, затем отчество от него, а потом фамилия закрепилась за потомками. Суффикс «-ев» (а не «-ов») указывает, что основа заканчивается на мягкий согласный или, как в этом случае, на «л» — это стандартное правило русской морфологии.

Географически фамилия тяготеет к югу России, Поволжью, Северному Кавказу и Закавказью — регионам, где русское население долго и плотно контактировало с тюркскими и кавказскими народами. В дореволюционных метрических книгах Авамилевы фиксировались в Ставропольской губернии и в казачьих областях Терека. Встречается она и у армян, принявших православие, и у потомков крещёных татар.

Споров о происхождении почти нет: арабский корень очевиден. Альтернативная версия — от тюркского «авам» (шум, гам) в значении прозвища для крикливого человека — менее убедительна. Имя Авамиль встречается в родословных книгах именно как личное, а не как прозвище, так что «шумная» гипотеза не выдерживает критики.

Социальный состав носителей был разнородным: среди Авамилевых есть и казаки, и мещане, и священники. Фамилия не была дворянской, но и не считалась однозначно крестьянской — её носители часто служили в армии или занимались торговлей. В советское время фамилия почти исчезла из-за редкости исходного имени, но отдельные семьи сохранили её до наших дней.