Фамилия Бархитдинов — яркий пример тюрко-арабского именослова, адаптированного русской грамматикой. Её основа восходит к арабскому имени Бархитдин, которое составное: первая часть «барх» (вариант «барк») восходит к арабскому «барк» — «благословение», «сияние», а вторая — «дин» — «вера», «религия». В целом имя Бархитдин можно перевести как «сияние веры» или «благословение религии». Такие имена были распространены в среде мусульманских народов, особенно у татар и башкир, где арабские корни смешивались с местными фонетическими особенностями.

Суффикс «-ов» в фамилии — классический русский патронимический формант, означающий принадлежность: «сын Бархитдина». Таким образом, фамилия Бархитдинов — это русифицированная форма отчества, которая закрепилась в документах после крещения или при переписях населения в XIX–XX веках. В отличие от многих фамилий на «-ин», где основа обычно оканчивается на гласный или мягкий согласный, здесь суффикс «-ов» присоединён к основе, заканчивающейся на «-ин», что нестандартно: обычно такие имена давали бы форму Бархитдин (без суффикса) или Бархитдинов, как и случилось.

Географически фамилия Бархитдинов почти наверняка привязана к регионам Поволжья и Приуралья — Татарстану, Башкортостану, а также к западносибирским областям, куда мигрировали татары. Встречается она редко, что указывает на то, что родоначальник мог быть носителем редкого имени, не получившего массового распространения. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла писаться с вариантами — Бархитдинов или Бархитдиновъ, а также Бархитдинов (с одной «т»), что связано с арабским написанием через «та-марбута».

Социальный контекст: носители фамилии, скорее всего, происходили из крестьян или мещан, так как среди дворянских родов подобные тюркские фамилии с арабской основой почти не встречаются — они были характерны для крещёных татар или мусульман, принявших православие. Однако фамилия могла сохраниться и у мусульман, если её записали в русской транскрипции при переписи.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — например, Бархитдинов, Бархитдин, Бархитов — то Бархитдинов стоит особняком из-за двойной арабской морфемы. Редкость фамилии делает её ценной для генеалогического поиска: каждый носитель может проследить свою линию до конкретного предка, носившего имя Бархитдин, что нечасто встречается среди массовых фамилий.