Фамилия Джемалдинова — женская форма от мужской фамилии Джемалдинов, и её корни ведут на Кавказ и в Среднюю Азию. Основа фамилии — составное арабское имя Джемалдин (варианты — Джамалутдин, Джемалутдин, Джамалдин), которое переводится как «красота веры» или «совершенство религии» (джамал — «красота», дин — «вера, религия»). Имя это было распространено среди мусульманских народов, особенно у татар, кумыков, чеченцев, азербайджанцев и народов Дагестана.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ов/-ев, который в этом случае приращивается к восточному имени. Для фамилий такого типа характерно, что суффикс присоединяется к полной форме имени, а не к прозвищу или профессии: Джемалдин → Джемалдинов → Джемалдинова. То есть буквально фамилия означает «принадлежащая потомку Джемалдина». Суффикс -ов в женском варианте заменяется на -а, что и даёт окончание -ова.

Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог основы: Джемалди́нова, хотя в устной речи нередко встречается смещение на третий слог — Джамалди́нова, под влиянием произносительных привычек носителей языка. Географически фамилия чаще всего встречается в Дагестане, Чечне, Татарстане, а также среди кавказских диаспор в крупных городах России.

Одна из редких деталей: написание через «ё» (Джемалдинова) встречается реже, чем через «е», но в официальных документах могут быть оба варианта, что связано с разной фиксацией звука в паспортных столах. При этом корень «джемал» в арабской графике пишется одинаково, а разночтения в русской передаче — результат местных диалектных особенностей произношения.

Сословно предки носительницы фамилии могли быть как крестьянами, так и духовными лицами (муллами, кадиями), поскольку имя Джемалдин традиционно давали в семьях, где ценили религиозное образование. Однако однозначно определить социальный статус по фамилии невозможно — она распространена в самых разных слоях.