Фамилия Гюлметова — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа, суффикс и география указывают на тюркское происхождение, причем не татарское или башкирское, а скорее кавказское, из ареала кумыкского или азербайджанского языков.

Корень «Гюлмет» восходит к тюркскому личному имени. Скорее всего, это вариант имени Гюльмет, где первая часть «гюль» означает «цветок, роза» (от персидского «гюль»), а вторая — «мет» (от арабского «Мухаммад» в сокращенной форме). Таким образом, имя Гюльмет можно перевести как «цветок Мухаммада» или «роза Пророка». Такие составные имена с религиозным оттенком были распространены в мусульманских регионах Кавказа. Менее вероятно, но возможно, что это вариант имени Гюльмамед (Гюль + Мамед), подвергшийся фонетическому сокращению в бытовой речи.

Суффикс «-ов(а)» — классический русский патронимический суффикс, указывающий на принадлежность («дочь Гюльмета»). Его появление в фамилии говорит о том, что носители фамилии длительное время жили в русскоязычной среде или в составе Российской империи, где происходила русификация фамилий (приписка суффикса к исходному имени). Окончание «-а» — женский род, мужской вариант — Гюлметов.

Фамилия очень редкая. По данным открытых источников, её носители встречаются преимущественно в Дагестане (особенно среди кумыков) и в Азербайджане, а также в диаспорах — в Москве и Санкт-Петербурге. Встречается написание через «и» — Гюльметова, что ближе к исходному произношению.

О сословной принадлежности предков говорить сложно: имя Гюльмет не было аристократическим, но и не было исключительно крестьянским. Оно могло принадлежать и сельскому жителю, и горожанину, и религиозному деятелю. Единственное, что можно утверждать с уверенностью: прародитель носителей фамилии был человеком верующим, и его имя отражало почитание пророка Мухаммада.