Фамилия Авдалимова — женская форма, в основе которой лежит мужская фамилия Авдалимов. Она образована с помощью самого распространённого в русском языке патронимического суффикса -ов, который указывает на происхождение: Авдалимов буквально значит «сын Авдалима» или «потомок Авдалима». Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Авда́лимова.

Главная загадка фамилии — в её основе. Имя или прозвище Авдалим не встречается в святцах и не относится к каноническим христианским именам. Здесь возможны два основных пути. Первый — тюркское происхождение. В тюркских языках, особенно в башкирском и татарском, имя Авдалим (или Абдалим) может восходить к арабскому «абд аль-алим» — «раб Всеведущего» (одного из эпитетов Аллаха). Это один из многих теофорных имён, характерных для мусульманской традиции. Второй вариант — греческий корень. В греческом языке «авдалимо» (αυδαλίμω) — редкая форма, связанная со значением «смелый», «отважный». Однако версия с тюркским корнем выглядит более убедительной, так как фамилия распространена в регионах с сильным тюркским влиянием — в Поволжье и на Урале.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии Авдалимова — это, скорее всего, потомки крещёных или не крещёных татар, башкир или других народов, принявших русскую фамильную модель. Фамилия могла закрепиться за крестьянами или служилыми людьми, которые получили прозвище по отцу, носившему имя Авдалим.

Интересно, что фамилия Авдалимова — редкая. В открытых базах данных она встречается буквально единично, что говорит о её локальном бытовании, возможно, в пределах одного села или района. Поиск по однокоренным фамилиям (Авдалимов, Авдалим, Абдалим) может дать больше информации о географии, но и они не часты.