Фамилия Бурматаев — одна из тех, где корень с первого взгляда неочевиден, а суффикс сразу указывает на географию. Формант «-ев» (а не «-ов») здесь не случаен: он типичен для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или на «ц». В данном случае основа «Бурматай» заканчивается на «й», поэтому по правилам русской грамматики присоединяется именно «-ев», а не «-ов». Такая модель распространена в Поволжье, на Урале и в Сибири — регионах активного смешения тюркских и русских антропонимических традиций.

Само имя или прозвище Бурматай, скорее всего, тюркского происхождения. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) есть корень «бурма» — «кручёный», «витой», «изогнутый». Сравните: бурма — вид завитка или орнамента, бурмалау — скручивать. Прозвище Бурматай могли дать человеку с кудрявыми волосами, с изогнутой осанкой или даже с хитрым, «витиеватым» характером. Уменьшительно-ласкательный аффикс «-тай» (как в Алтай, Каратай, Бектай) характерен для тюркских имён и прозвищ, придаёт основе оттенок близости или принадлежности.

Менее вероятна, но не исключена версия от арабского имени Бурхан (Бурханетдин) через диалектные искажения: Бурхан → Бурма → Бурматай. Однако фонетический переход «хан» → «ма» нерегулярен, поэтому эта гипотеза уступает первой по правдоподобию.

Фамилия Бурматаев не принадлежит к числу древних княжеских или боярских родов — её носители, скорее всего, были выходцами из крестьянской или служилой среды, получившими фамилию по прозвищу отца. В документах XVII–XIX веков такие фамилии встречаются среди татарских мурз, башкирских вотчинников и казанских служилых людей. В современной России фамилия редкая, но устойчиво фиксируется в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области.