Фамилия Айзатуллины образована от тюркского мужского имени Айзатулла. Корни этого имени — арабские и тюркские, а сама фамилия — один из многочисленных примеров того, как восточные имена и прозвища закрепились в качестве родовых именований у народов Поволжья и Приуралья, в первую очередь у татар и башкир.

Имя Айзатулла составное. Первая часть, «айзат», восходит к арабскому слову, которое связывают с образом луны. В тюркской традиции «ай» (луна) — устойчивый символ красоты, верности, чистоты и счастья. В переносном смысле это слово могло означать «светлый», «дорогой», «святой». Вторая часть — «улла» (от арабского «Аллах»), то есть «Божий», «принадлежащий Богу». Таким образом, имя Айзатулла можно истолковать как «лунный свет Аллаха» или «красота, дарованная Богом». Давая такое имя, родители желали сыну расти достойным мусульманином, под защитой высших сил.

Фамилия образована по типичной для татарской ономастики модели: к основе имени прибавили русский патронимический суффикс -ин (вместо татарского -ов). Форма Айзатуллин означает «сын Айзатуллы», «принадлежащий к роду Айзатуллы». Встречается и вариант Айзатуллины — во множественном числе, как обозначение целого рода.

Географически фамилия распространена в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарских и башкирских общин в других регионах России. В родословных записях носители фамилии нередко выводят свой род от выходцев из Золотой Орды, однако точных документальных подтверждений этому, как правило, нет. Скорее, речь идет о бытовании фамилии в среде служилых татар и башкир, которые в XV–XVII веках входили в состав Русского государства и со временем получали дворянские грамоты.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имен, Айзатуллин — яркий памятник мусульманской культуры и тюркской антропонимии. Фамилия сохранила арабскую основу, но приобрела русское грамматическое оформление, что отражает многовековое взаимодействие разных языковых и религиозных традиций на территории России.