Фамилия Гайнутденова — женская форма фамилии Гайнутденов, а та, в свою очередь, образована от мужского имени Гайнутдин. Это имя — составное арабское: «Гайн» (или «Айн») переводится как «глаз, источник», а «уд-Дин» — «веры, религии». Вместе имя означает «источник веры» или «глаз религии». Имя Гайнутдин — вариант более известного Айнутдин, и оба они восходят к той же корневой основе. Встречаются также формы Гайнетдин, Гайнитдин.

Фамилия образована по стандартной для тюркских народов модели: к имени добавлялся русский патронимический суффикс -ов/-ев, который в женском варианте заменяется на -ова. То есть Гайнутденов — буквально «сын Гайнутдина». Такая модель стала массовой в XIX–XX веках, когда у татар, башкир и других народов Волго-Уральского региона начали закрепляться фамилии по отчеству.

Географически фамилия Гайнутденовы (и Гайнутденова) наиболее распространены в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарских общин в Оренбургской и Челябинской областях. Встречается фамилия и у казахского населения, но реже — там чаще используют окончания -ов/-ев без адаптации под русскую женскую форму.

Один из ключевых моментов, отличающий эту фамилию от других тюркских, — сохранение полной формы имени в основе. Многие фамилии от имён на -утдин со временем теряли часть звуков: Гайнутдинов, Гайнетдинов — это более распространённые варианты. Форма Гайнутденов встречается реже и может указывать на региональный диалект или фиксацию имени в документах в конкретный исторический период. Скорее всего, предок носительницы фамилии был записан в метрических книгах или ревизских сказках именно как Гайнутден, а не Гайнутдин, что случалось при неточной передаче арабского звука «айн» русскими чиновниками.

Сословно носители этой фамилии в основном относились к крестьянам или мещанам, реже — к купечеству или духовенству. Исламские имена с компонентом «дин» часто давали в семьях, где ценили религиозное образование, но сама фамилия не указывает на прямое происхождение от мулл или имамов.