Фамилия Фетхотдинова образована от мужского имени Фетхотдин, которое, в свою очередь, восходит к арабскому имени Фатхуддин. Это сложное имя состоит из двух частей: «фатх» — победа, открытие, и «дин» — вера, религия. В целом Фатхуддин означает «победа веры» или «открывающий врата веры». Имя было широко распространено среди мусульманских народов, особенно в среде татар и башкир, где оно приобрело форму Фетхотдин под влиянием местных фонетических законов.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для тюркских фамилий: к основе имени Фетхотдин добавляется русский патронимический суффикс -ов, который дал форму мужского рода Фетхотдинов. Женская форма Фетхотдинова образована по тому же правилу — добавлением окончания -а. Таким образом, фамилия означает «дочь (или потомок) Фетхотдина». Суффикс -ов указывает на то, что фамилия закрепилась в русской административной среде, где требовалась стандартизация по образцу русских фамилий.

Географически фамилия Фетхотдинова наиболее характерна для Волго-Уральского региона, в первую очередь для Татарстана и Башкортостана. В этих краях имена с корнем «дин» (вера) были особенно популярны, так как отражали религиозную принадлежность и благочестие. Предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или мещанами, но сама фамилия не несёт сословной окраски — она лишь фиксирует имя родоначальника.

Особенность фамилии — в её редком сочетании звуков «фт» и «хт», которое для русского уха звучит непривычно. Это следствие арабского происхождения корня, где «фатх» даёт начальное «ф». В русской письменной традиции иногда встречаются варианты написания вроде Фатхутдинова, но форма с «е» в первом слоге (Фетхотдинова) — результат исторического произношения, когда безударное «а» перешло в «е» под влиянием татарской фонетики.