Фамилия Баяхметов — одна из тех, где географическая привязка говорит о происхождении почти безошибочно. Её основа — арабское или тюркское имя Баяхмет, которое в свою очередь является вариантом имени Баяхмет или Байахмет. Оно составное: первая часть «бай» по-тюркски значит «богатый, уважаемый, господин», а вторая — «Ахмет» (араб. أحمد, «достойный похвалы», один из эпитетов пророка Мухаммада). Получается «богатый Ахмет» или «уважаемый Ахмет» — типичная для тюркского мира составная антропонимная модель, где возвеличивается имя через добавление социально значимого компонента.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Баяхмет добавлен суффикс -ов, означающий «сын Баяхмета». Это указывает, что носители фамилии — потомки человека по имени Баяхмет, который, скорее всего, жил в среде, где русская административная система оформляла тюркские имена в фамилии. Массово такие фамилии закреплялись в XIX — начале XX века, особенно среди народов Поволжья, Урала, Сибири и Средней Азии, входивших в состав Российской империи.

Наиболее вероятная этническая среда — казахи, татары или башкиры. У казахов имя Баяхмет распространено, и фамилия Баяхметов встречается в Казахстане и среди казахской диаспоры. У татар и башкир также есть аналогичные формы, но с более частым суффиксом -ов. Встречается фамилия и у русских, но это, как правило, результат ассимиляции или записи по отчеству в метриках.

Интересная деталь: в некоторых записях XIX века фамилию могли писать как Баяхметов или Байахметов — двойная «а» в первом слоге встречается реже, но фиксируется в документах. Это не ошибка, а отражение диалектного произношения, где «бай» и «ба» могли сливаться. Сейчас написание Баяхметов — устоявшееся и нормативное.

Сословно предки Баяхметовых чаще всего были крестьянами или казахами-кочевниками, переходившими к оседлости. Встречаются среди них и торговцы, и духовные лица (муллы), но не в таком количестве, чтобы говорить о сословной однородности. Фамилия не относится к редким, но и не входит в сотню самых частых — её носители живут в основном в Казахстане, Оренбургской, Челябинской, Астраханской областях России, а также в Татарстане и Башкортостане.