Фамилия Гайрфанов — яркий пример того, как русская фамилия сохранила в себе тюркский корень и исламское имя. Она образована от мужского имени Гайрфан (встречаются варианты Гайрфан, Гайрфан), которое, в свою очередь, восходит к арабскому «гайр» — «другой, чужой» и «фан» — «наука, знание». В более широком смысле имя Гайрфан (или Гайрфан) трактуется как «необычный, обладающий особым знанием», а иногда и как «чужеземец, пришедший из других земель». Это имя было распространено среди татар, башкир и других тюркоязычных народов, исповедующих ислам.

Суффикс «-ов» в фамилии Гайрфанов — типичный русский патронимический формант, который добавлялся к основе при оформлении фамилий в среде крещёных или просто русифицированных народов Поволжья и Урала. Он указывает на принадлежность: «сын Гайрфана». Таким образом, фамилия Гайрфанов — это не что иное, как «Гайрфанович», только в более краткой и привычной для русской системы форме.

Географически фамилия Гайрфанов наиболее частотна в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Носители фамилии — как правило, потомки татарских или башкирских родов, которые в разное время перешли на русское делопроизводство и получили фамилии по имени отца. Встречается и вариант Гайрфанов с ударением на последний слог (Гайрфанов), что характерно для некоторых диалектов башкирского языка.

Редкая особенность этой фамилии — сохранение начального «Гайр-», а не более привычного «Гайф-» или «Гайн-», как в фамилиях Гайфуллин или Гайнуллин. Это указывает на то, что предок носителя фамилии носил именно полную форму имени Гайрфан, а не его сокращённые или диалектные варианты. В метрических книгах XIX века можно встретить написание «Гайрфановъ» с твёрдым знаком на конце, что сегодня уже не используется.