Фамилия Гаялиева — женская форма фамилии Гаялиев, распространённая среди народов Поволжья и Урала, прежде всего у татар и башкир. Её основа восходит к мужскому имени Гаяли, которое, в свою очередь, имеет арабское происхождение и восходит к корню «гали» — «высокий», «великий», «дорогой». В мусульманской ономастике это имя нередко связывают с одним из эпитетов Аллаха (аль-Галий — «Всевышний») или с именем халифа Али, что придаёт фамилии оттенок почётности и религиозного уважения.

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к личному имени Гаяли добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного), а затем — окончание женского рода -а. Такая модель закрепилась в XIX—XX веках, когда у татар и башкир начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу. То есть Гаялиев — буквально «сын Гаяли», а Гаялиева — «дочь» или «жена Гаяли».

Интересно, что фамилия могла возникнуть не только от имени, но и от прозвища Гаяли, данного человеку за высокий рост, гордую осанку или знатное происхождение. В башкирском и татарском языках слово «гаяли» также могло означать «драгоценный» или «любимый», что делает фамилию не просто родовой меткой, а комплиментарным прозвищем предка.

С точки зрения географии, носительницы фамилии Гаялиева чаще всего встречаются в Республике Башкортостан, Татарстане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Встречаются варианты написания с буквой «и» в конце (Гаялиева) и реже — с ударением на второй слог, что характерно для диалектного произношения. Сословно фамилия не привязана к дворянству или духовенству: её могли получить и крестьяне, и ремесленники, и торговцы, если их отца или деда звали Гаяли.

В отличие от многих русских фамилий на -ов, у Гаялиевой нет древней допетровской истории — она сформировалась сравнительно поздно, в период активного взаимодействия русской и тюркской культур. Это типичный пример «гибридной» фамилии, где арабское имя соединилось с русским суффиксом, отразив сложные этнические процессы на востоке России.