Фамилия Карахмедов — один из тех случаев, когда за привычным русским суффиксом -ов скрывается нерусская, скорее всего, тюркская основа. Носителю такой фамилии стоит искать корни не в славянских землях, а в регионах, где веками жили тюркские народы: в Поволжье, на Северном Кавказе, в Закавказье или Средней Азии.

Разбор фамилии стоит начать с её тюркского ядра. Первая часть — «Кара» (kara) — в тюркских языках означает «чёрный». Это один из самых частых компонентов в тюркских именах и прозвищах, который мог указывать на цвет волос или кожи, на смуглость, а иногда имел переносное значение «сильный», «простой», «народный» (как в слове «кара-халк» — простой народ). Вторая часть — «хмед» — почти наверняка искажённое «Ахмед» (Ahmad). Имя Ахмед, одно из имён пророка Мухаммеда, чрезвычайно распространено в исламском мире. Таким образом, Карахмед — это сложносоставное тюркское имя или прозвище, которое можно перевести как «Чёрный Ахмед» (по аналогии с «Кара-Мустафа», «Кара-Юсуф»).

Модель образования фамилии — классическая русская: к основе Карахмед- добавили патронимический суффикс -ов, то есть «сын Карахмеда». Фамилия закрепилась в русской среде через делопроизводство, когда носителя тюркского имени записывали в документах по отцу. Интересно, что в исходном тюркском варианте имя могло звучать как «Караахмет» или «Караахмед» — с долгим «а» на стыке частей. При адаптации в русском языке произошло стяжение: звук «а» между «р» и «х» либо выпал, либо слился, и получилось «Карахмед». Встречаются и параллельные формы — Караахмедов, Караметов, Карахметов, — которые фиксируют разные стадии этого фонетического перехода.

Географически фамилия Карахмедов наиболее характерна для народов Дагестана (особенно кумыков и лезгин), а также для татар и башкир. Встречается она и у азербайджанцев, где написание может быть Карахмедли или Карахмедзаде. Социальный слой, в котором возникла фамилия, — это прежде всего крестьяне и горожане, принявшие русскую фамильную модель в XIX–XX веках. Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано — это типичная «народная» фамилия, образованная от бытового прозвища.