Фамилия Айтемиров — одна из тех, что сразу выдают восточные, точнее тюркские корни, и при этом не привязана к какому-то одному народу. Её основа — составное имя Айтемир, которое распространено у многих тюркоязычных групп: от кумыков и ногайцев до башкир и татар. Разбирается оно прозрачно: «ай» — луна, «темир» — железо. В сочетании это не просто два слова, а классическое тюркское имя-оберег со значением «лунный металл» или, в более широком смысле, «крепкий, как железо, и светлый, как луна». Такие имена давали мальчикам, желая им несокрушимого здоровья и удачи.

По модели образования фамилия типично русская: к тюркскому имени Айтемир добавлен патронимический суффикс -ов, который указывает на принадлежность к роду («сын Айтемира»). Это говорит о том, что фамилия складывалась уже в русскоязычной среде или под сильным влиянием русской административной системы, когда в XIX—XX веках фиксировали фамилии у горских и степных народов Кавказа и Поволжья. Интересно, что у самих тюрков отчества и фамилии часто образовывались иначе (например, с помощью -оглы или -улы), поэтому форма на -ов — маркер того, что предки носителя фамилии жили в зоне контакта с русским языком.

Географически фамилия Айтемиров чаще всего встречается в Дагестане, особенно среди кумыков, а также в Чечне и Ставропольском крае. Встречаются варианты написания: Айтамиров, Эйтемиров, что связано с особенностями произношения в разных диалектах. Сословно предки Айтемировых могли быть как узденями (свободными общинниками), так и зажиточными крестьянами или воинами — имя Айтемир не было княжеским, но и не рабским, оно бытовало в самых разных слоях.

В ономастических справочниках эта фамилия не настолько частотна, чтобы попасть в общероссийские словари типа Унбегауна, но её структура полностью укладывается в модель «тюркское имя + русский суффикс», по которой образованы тысячи фамилий от Абдуловых до Якуповых. Единственная деталь, которая выделяет Айтемировых на общем фоне, — это редкая и поэтичная внутренняя форма имени-основы: луна и железо, свет и прочность.