Фамилия Айгульева образована от женского имени Айгуль. Это тюркское составное имя: «ай» — луна, «гюль» — цветок. Вместе — «лунный цветок» или «цветок луны». Имя широко распространено у башкир, татар, казахов, киргизов и других тюркоязычных народов. Фамилия Айгульева, таким образом, — метронимическая: её основа — не отцовское, а материнское имя.

Суффикс -ев в фамилии указывает на русскую модель оформления тюркских основ. В русском языке фамилии на -ов/-ев образуются от имён и прозвищ, оканчивающихся на согласный или -й. Поскольку имя Айгуль заканчивается на мягкий согласный, по правилам русской грамматики прибавился суффикс -ев, а не -ов. Такая адаптация типична для фамилий, возникших в среде татарского или башкирского дворянства и купечества, а также крещёных татар, которые в XIX веке массово получали фамилии по русскому образцу.

Встречается также вариант написания Айгулова — он может указывать на иное произношение исходного имени в некоторых диалектах или на более позднюю запись фамилии в документах. Но форма Айгульева — основная и этимологически точная, так как сохраняет конечный -ь исходного имени.

Географически фамилия Айгульева привязана к регионам Поволжья, Урала и Западной Сибири — там, где исторически компактно живут башкиры и татары. Встречается она и у казахов, но реже: у казахов патронимические фамилии часто образуются иначе (через -улы/-кызы), а русскоязычная форма Айгульева — результат советского паспортного учёта.

Носители фамилии — потомки человека, которого в семье или общине называли по матери: «сын Айгуль» или «дочь Айгуль». В тюркской среде метронимия встречалась реже патронимии, но была возможна, если мать пользовалась особым уважением, была единственной кормилицей или происходила из знатного рода. Впрочем, в XIX веке, при массовой записи фамилий, метронимические фамилии могли давать и просто по имени матери, без особого социального подтекста.

О точном сословном происхождении носителей фамилии Айгульева сказать сложно: она могла возникнуть и в крестьянской, и в купеческой, и в дворянской среде. Единственное, что можно утверждать — фамилия эта не древняя, а сформировалась не ранее второй половины XIX века, когда у тюркских народов Российской империи начали массово закрепляться наследственные фамилии.