Фамилия Эльбухарев — редкий случай, когда географический и этнический корень читается почти без искажений. Её основа — Эльбухар — почти наверняка восходит к названию города Бухара (ныне Узбекистан) с арабским артиклем «аль» (в русской передаче — «эль»). «Эль-Бухара» означает «тот, кто из Бухары», «бухарец». Таким образом, перед нами фамилия-топоним, указывающая на выходца из этого древнего центра торговли и исламской учёности.

Русский суффикс -ев оформляет основу по стандартной модели патронимических и прозвищных фамилий (сравните: Иван — Иванов, кузнец — Кузнецов). Однако в данном случае суффикс присоединён не к имени, а к этнониму или географическому прозвищу. Фонетическая адаптация привела к тому, что начальное «аль» превратилось в «эль»: для русского уха в XIX веке такое звучание было привычнее, чем «Альбухарев». Вариант с «а» тоже возможен, но встречается реже.

Скорее всего, фамилия сложилась в среде татарского или башкирского дворянства, купечества или духовенства. Выходцы из Бухары — бухарцы — были заметны в Поволжье и Приуралье: они вели караванную торговлю, привозили книги, распространяли исламское образование. Прозвище «Эльбухар» (бухарец) мог получить человек, который сам пришёл из Бухары, или его отец, сохранивший память о происхождении рода. Фамилия Эльбухарев фиксируется в среде казанских и оренбургских татар, а также у некоторых групп башкир.

В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев, здесь нет патронимического суффикса, указывающего на отца (как в «Петров» — сын Петра). Модель «Эльбухарев» — это скорее «сын того, кого звали Эльбухар», где прозвище уже несло указание на место. Такое словообразование характерно для фамилий, возникших в иноязычной среде, но оформленных по русскому образцу при переходе в православное или обрусевшее сословие.

Встречаются единичные носители фамилии Эльбухарев в современной России, в основном в Татарстане и Башкортостане. Фамилия не получила широкого распространения, что подтверждает её узко локальное происхождение — вероятно, от одного конкретного рода, обосновавшегося в определённой деревне или слободе.