Фамилия Исембетова — редкий пример фамилии, образованной от составного тюркского имени. Её основа — мужское имя Исембет, которое в переводе с татарского или башкирского означает «богатое имя» или «имя-богатство» (исем — «имя», бет/бай — «богатый, изобильный»). Встречаются варианты написания Исембаев, Исембаков, что указывает на один корень. Имя Исембет давали с пожеланием, чтобы человек прославил свой род, чтобы его имя стало его богатством.

Суффикс -ов- в фамилии Исембетова — стандартный русский патронимический формант, указывающий на принадлежность («чей?»). Финальное -а — женский вариант, то есть носительница фамилии — женщина, происходящая от человека по прозвищу или имени Исембет. Мужской вариант — Исембетов. Такая модель типична для татарских и башкирских фамилий, которые русифицировались в XVI–XIX веках, когда представители тюркских народов входили в состав Российского государства и получали фамилии по отцу.

Географически фамилия Исембетова встречается преимущественно в Республике Татарстан, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах, где исторически проживают татары и башкиры. Исембетовы — это потомки крестьян или служилых людей, которые в XVIII–XIX веках несли военную или административную службу на границах Российской империи. В отличие от более частых фамилий на -ов, образованных от профессий (Кузнецов) или внешности (Белов), Исембетова сохраняет прямую связь с личным именем — в тюркской традиции имена часто были «говорящими» и отражали надежды родителей.