Фамилия Калемуллин — редкий пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую фамильную модель, сохранило почти неизменным свой исходный облик. Её основа — арабское по происхождению имя Калемулла (или Галемулла), которое состоит из двух частей: «калем» (знание, учёность) и «улла» (от Аллах). В буквальном переводе имя означает «знающий Аллаха» или «учёный во имя Бога». Такие имена были характерны для мусульманской среды Поволжья и Приуралья, особенно среди татар и башкир.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: к имени Калемулла добавили русский патронимический суффикс -ин, который в данном случае работает так же, как в фамилиях Пушкин или Ильин, то есть указывает на принадлежность к отцу. Калемуллин — буквально «сын Калемуллы». Русская фамильная система адаптировала тюркское имя, отбросив конечную гласную «а» (Калемулла → Калемулл-ин), что типично для заимствований.

Географически фамилия почти полностью привязана к Татарстану, Башкортостану и соседним регионам с компактным проживанием татар. Встречаются также варианты написания — Калимуллин и Галемуллов, но Калемуллин фиксируется реже. Это не массовая, а довольно локальная фамилия, что говорит о её происхождении от конкретного предка-носителя имени, а не от целого рода.

С точки зрения сословной истории, носители фамилии относились к разряду государственных крестьян или тептярей — особой категории нерусского населения, которая платила подати, но не была крепостной. В метрических книгах мечетей XIX века такая фамилия встречается у мулл и прихожан, что косвенно подтверждает связь исходного имени с религиозным образованием. Никаких известных исторических личностей с этой фамилией нет, и её ценность именно в бытовой, родовой памяти: она прямо указывает на то, что предок носителя был человеком грамотным и почитаемым в своей общине.