Фамилия Гафиятуллин образована от арабского мужского имени Гафиятулла. На русский язык его переводят как «слуга Аллаха, обеспечивающий мир и спокойствие». Имя составное: первая часть восходит к арабскому «гафия» (спокойствие, безопасность), вторая — «Аллах» (Бог). Таким образом, полное значение — «слуга Аллаха, дарующего покой».

По словообразовательной модели фамилия относится к типично татарским и башкирским фамилиям. Она образована с помощью русского патронимического суффикса -ин, который присоединили к тюркскому имени Гафиятулла. Изначально такая форма означала «сын Гафиятуллы» или «принадлежащий роду Гафиятуллы». Суффикс -ин здесь работает так же, как в русских фамилиях от основ на -а, -я (например, Пушкин, Ильин), но при этом основа остаётся мусульманской.

В отличие от многих русских фамилий, которые закрепились за крестьянами и мещанами в XVIII–XIX веках, фамилии на -ин от арабских и тюркских имён чаще всего фиксировались у татарских служилых людей, мулл и торговцев. Гафиятуллины могли быть потомками духовных лиц или зажиточных крестьян, так как имя Гафиятулла в традиционной среде давали людям, от которых ждали миролюбия и благочестия.

Географически фамилия распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Встречаются варианты написания: Гафятуллин, Гафиатуллин, но основной считается форма с буквой «я» в корне — Гафиятуллин, так как она точнее передаёт арабское произношение через татарскую фонетику.