Фамилия Камалитдинов образована от арабского мужского имени Камалитдин, близкого варианту Камалетдин. Первая часть имени — «камал» — означает «полнота, зрелость, совершенство», вторая — «дин» — переводится как «вера, религия». В сумме имя давало значение «совершенство религии», что в мусульманской традиции звучало как высокая характеристика человека, либо как пожелание ему духовной зрелости.

Модель образования фамилии — типичная для тюрко-татарской среды: к полной форме имени Камалитдин добавили русский патронимический суффикс -ов. Так, примерно в XIX веке, когда у народов Поволжья и Приуралья массово закреплялись фамилии, сын Камалитдина становился Камалитдиновым. Суффикс -ов указывает на принадлежность роду: «чей?» — Камалитдинов, то есть потомок того, кого звали Камалитдин.

Имя Камалитдин, как и его более распространённый аналог Камалетдин, встречалось у татар, башкир, а также у народов Кавказа. В ономастических словарях его нередко связывают с суффиксом -етдин, который в разговорной речи мог редуцироваться до -итдин, что и дало форму Камалитдин. Это не ошибка написания, а фонетический вариант, закрепившийся в документах.

Фамилия Камалитдинов — нечастая, её географическое ядро лежит в Татарстане и Башкортостане, где исламские имена с корнем «дин» традиционно популярны. В отличие от фамилий на -иев (как Камалиев), суффикс -динов жёстче привязывает носителя к полному имени отца, а не к усечённой основе. Это делает фамилию более прозрачной для этимологии, но и более длинной — что иногда приводило к её сокращению в быту до Камалов или Динов.

Социальный контекст: носители фамилии Камалитдинов в основном происходят из крестьянских и торговых сословий, где грамотность была низкой, а фамилии фиксировали по устному произношению. Поэтому в метрических книгах и ревизских сказках XIX века можно встретить варианты Камалетдинов, Камалитдинов и даже Камалидинов — все они восходят к одному корню.