Фамилия Гамадинов образована по распространенной на Кавказе и в Поволжье модели — от арабского имени с добавлением компонента «-дин». Разберем эту основу подробнее. В основе лежит имя Гамат, которое является одним из азиатских вариантов мусульманского имени Хамат. В переводе с арабского Хамат означает «достойный похвалы», «восхваляемый». Вторая часть фамилии, «-дин», — это арабский корень со значением «вера», «религия». Таким образом, полное имя Гамади (или Гамад) можно трактовать как «восхваляющий веру» или «достойный похвалы за веру». Фамилия Гамадинов, соответственно, указывает на потомка человека по имени Гамади.

Словообразовательная модель типична для тюрко-татарских и кавказских фамилий: к основе (здесь — Гамади) добавляется русский патронимический суффикс «-ов», означающий «сын» или «принадлежащий». Интересно, что в отличие от более частых фамилий на «-динов» (например, Шамсутдинов, Мифтахов), где компонент «-дин» стоит на конце, в фамилии Гамадинов он является частью основы имени, что делает её несколько более редкой. Географически фамилия чаще всего встречается среди татар, башкир и народов Дагестана, где были сильны традиции арабо-мусульманской ономастики.

Стоит отметить, что в некоторых случаях, особенно при нестабильной записи в метрических книгах XIX века, фамилию могли записывать как Гамадинов или Гамадов, но первый вариант точнее передает исходную двухкомпонентную структуру имени. Версия о происхождении напрямую от прозвища Гамада (без связи с арабским корнем) маловероятна, так как в тюркских языках такого слова с устойчивым значением не зафиксировано.