Фамилия Гемальдинов — редкая и сложная для однозначной этимологии. Её основа, скорее всего, восходит к имени или прозвищу, связанному с тюркскими или арабо-персидскими корнями. Самая вероятная версия: в основе лежит имя Гемальдин, вариант более известного Джамалутдин (араб. «красота веры»). В тюркских языках начальное «дж» часто переходило в «г» или «к», поэтому Джамалутдин превращался в Гемальтдин, а затем в Гемальдин. Фамилия образована по стандартной русской модели — прибавлением суффикса принадлежности -ов: Гемальдинов, то есть «сын Гемальдина».

Суффикс -ин в фамилиях обычно указывает на происхождение от основ на -а/-я (например, Гемальдин — Гемальдинин), но здесь мы видим -ов, что типично для основ на твёрдый согласный. Это говорит о том, что исходная форма имени в бытовом обиходе, вероятно, звучала как Гемальдин, а не Гемальдиня. Такой переход (Джамалутдин → Гемальдин → Гемальдинов) — характерный пример адаптации мусульманского имени в русской среде.

Вторая, менее вероятная версия, связывает фамилию с тюркским словом «гемаль» или «кемаль» (совершенство, зрелость). В этом случае Гемальдинов — патроним от прозвища Гемаль, а суффикс -дин мог быть привнесён позже или являться частью сложного имени. Однако эта гипотеза слабее: приставка -дин (вера) в арабских именах почти всегда указывает на религиозный контекст, а не на абстрактное качество.

Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане и среди казахских родов, что подтверждает её тюрко-мусульманское происхождение. Сословно предки Гемальдиновых, скорее всего, были крестьянами или мещанами — фамилия не относится к дворянским и не фиксируется в родословных книгах Российской империи. Встречаются также варианты написания: Гемальдинов, Гемальтдинов, Кемальдинов — что отражает местные диалектные особенности произношения.

Уникальная деталь: в отличие от массовых фамилий на -ов, Гемальдинов сохранил не только имя, но и его арабскую часть -дин, что редко для русифицированных тюркских фамилий. Обычно такие имена упрощались до Гемаль, Кемаль или Гамаль, и только прибавление суффикса -ов давало фамилию Гемалев. Форма Гемальдинов — более «полная», архаичная, указывающая на то, что носитель дорожил исходным именем и не сокращал его при переходе в русскую фамильную систему.