Фамилия Буделеев — редкий случай, когда основа прозвища почти наверняка связана не с русским, а с тюркским или финно-угорским корнем. Первое, что бросается в глаза: суффикс -еев, а не привычный -ов или -ев. В русских фамилиях суффикс -еев встречается редко и обычно указывает на то, что основа оканчивалась на -ей или -ий (например, Андреев — от Андрей). Но здесь основа «Будел-» не даёт готового христианского имени.

Самая правдоподобная версия: фамилия восходит к тюркскому прозвищу Будей (или Будай). В тюркских языках «будай» — «пшеница», «зерно». Прозвище могли дать хлеборобу, торговцу зерном или просто человеку со светлыми, «пшеничными» волосами. Форма Буделей (с мягким «л») — это русифицированный вариант, который в русском языке дал фамилию Буделеев через притяжательный суффикс: «чей? — Буделеев», то есть «сын Буделея» (или «внук Будея»).

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с мордовским (эрзянским) словом «будей» — «будь» (повелительное наклонение от «быть»). Однако в роли прозвища это выглядит натяжкой. Скорее, если у фамилии финно-угорские корни, то исходное слово могло звучать как «буде» — «будущий» или «тот, кто будет», но это уже область догадок.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где веками смешивались русские, татары, башкиры и мордва. Встречается она очень редко, в основном в Татарстане, Башкортостане и соседних областях. Среди дворянства Буделеевы не числятся — это крестьянская или мещанская фамилия, что подтверждается её «прозвищным» происхождением.

Интересная деталь: в старых документах XIX века встречается вариант написания Будалеев, что прямо указывает на исходное «Будай». Со временем безударное «а» перешло в «у» под влиянием акающих говоров, и фамилия закрепилась в нынешней форме. Так что, скорее всего, предок современного Буделеева был человеком по прозвищу Будай — то ли пшеничник, то ли светловолосый, то ли просто носитель тюркского имени.