Фамилия Бухараева — женская форма от Бухараев, и её происхождение напрямую связано с названием древнего города Бухара. В основе лежит прозвище или именование Бухараец, то есть «выходец из Бухары». В русской ономастике так могли называть купца, приезжавшего из Средней Азии, или человека, побывавшего в тех краях и перенявшего тамошние обычаи. В XVI–XVII веках торговля с Бухарским ханством была активной, и в русских городах оседали бухарские гости, а затем и их потомки, получившие фамилию по месту исхода.

Модель образования фамилии — суффикс -ев, который в русском языке присоединялся к основам на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа «Бухарай» (от тюркского «бухаралы» — житель Бухары) дала фамилию Бухараев. Если бы исходное слово оканчивалось на твёрдый согласный, мы бы получили Бухаров, но здесь как раз случай, когда в основе был звук [й], который и определил написание. Это отличает фамилию от более распространённых Бухаров и Бухарин.

Стоит отметить, что фамилия Бухараева — редкая. Она почти не встречается в центральных областях России, но имеет очаги бытования в Оренбургской области и на Урале — регионах, где исторически проходили торговые пути в Среднюю Азию и где селились бухарские купцы. Встречается она и у татар, и у башкир, где форма на -ев тоже возможна, но там чаще фиксируется вариант Бухаров. Таким образом, предки носительницы фамилии с высокой вероятностью были либо переселенцами из Средней Азии, либо русскими людьми, получившими прозвище по роду занятий или по месту долгой службы.