Фамилия Камалтынов происходит от личного имени Камалтын — диалектной формы более распространённого мусульманского имени Камалдин (или Камалетдин). В основе этого имени лежат два арабских корня: «камал» (полнота, зрелость, совершенство) и «дин» (вера, религия). Вместе они дают значение «совершенство религии».

Словообразовательная модель здесь простая и типичная для русских фамилий тюркского или мусульманского происхождения: к основе Камалтын добавили русский патронимический суффикс -ов. Такой способ оформления фамилий был распространён в среде крещёных татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья, где исламские имена адаптировали под русскую грамматику. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Камалтынов буквально означает «сын (или потомок) Камалтына».

Географически фамилия Камалтынов тяготеет к южному Уралу и Зауралью. Наибольшая плотность носителей зафиксирована в Челябинской области, особенно в городах Челябинск, Магнитогорск и в окрестных сёлах. Встречается она и в соседних регионах — Курганской области и Башкортостане. Такое распределение указывает на башкирские или татарские корни рода: именно в этих местах имя Камалтын бытовало как живой диалектный вариант.

Интересно, что в официальных документах XIX — начала XX века фамилию могли записывать по-разному: Камалтынов, Камалдинов, а иногда и Камалетдинов. Разнобой в написании объясняется тем, что при переписях и записях в метрические книги русские чиновники фиксировали имя на слух, не всегда точно передавая местное произношение. Сама форма Камалтын — результат редукции конечного слога в имени Камалдин, что характерно для некоторых говоров башкирского и татарского языков.

Сословная принадлежность первых носителей фамилии была разной. Среди Камалтыновых встречались и государственные крестьяне, и казаки Оренбургского казачьего войска, и представители сельского духовенства. Точных данных о едином социальном статусе нет — фамилия не была закреплена за каким-то одним сословием, что говорит о её широком бытовании среди разных слоёв населения.