Фамилия Карамутдинова — женская форма, а мужской вариант — Карамутдинов. Эта фамилия почти наверняка тюркского происхождения, причем с заметным арабским и персидским влиянием, что типично для мусульманских народов бывшей Российской империи. Основа фамилии — составное личное имя Карамутдин, которое можно разбить на две части: «кара» и «мутдин».

Первая часть, «кара» (kara), в тюркских языках имеет несколько значений. Самое прямое — «черный», но в именах оно часто выступает как усилитель: «черный» в смысле «настоящий», «крепкий», «могучий». Вторая часть — «мутдин» — это искаженное арабское «мутди́н» (مُتْدِين), что значит «религиозный», «набожный». Вместе имя Карамутдин можно перевести как «крепкий в вере» или «истинно верующий». Встречаются и варианты написания — Карамудинов, Карамутдиев, но форма с «т» более архаична и точнее передает исходный арабский корень.

С точки зрения словообразования, фамилия Карамутдинов — типичная русская патронимическая фамилия на «-ов», приставленная к тюркскому имени. Такие фамилии массово возникали у татар, башкир, казахов и других народов после вхождения в состав Российской империи, когда нужно было фиксировать фамилии по русскому образцу. Суффикс «-ов» указывает на принадлежность: «сын Карамутдина».

Географически фамилия Карамутдинова наиболее распространена среди татар и башкир, особенно в республиках Татарстан и Башкортостан, а также в Оренбургской, Челябинской и Самарской областях. Встречается она и у казахов, но реже. Сословно предки носителя этой фамилии скорее всего были крестьянами или сельскими жителями — духовенство и купцы чаще носили фамилии на «-ский» или более арабские по форме.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на «-ов», где основа легко узнаваема (Иванов, Петров), Карамутдинов сохраняет в себе полное имя, а не прозвище или профессию. Это говорит о том, что фамилия возникла относительно поздно, когда отчество уже стало закрепляться как наследственное имя рода. Если сравнить с однокоренной фамилией Мутдинов (без «кара»), то Карамутдинов — это именно «сын того, кого звали Карамутдин», а не просто «сын Мутдина». Такое уточнение в имени подчеркивает, что предок был известен как человек глубоко верующий, и это качество сочли важным закрепить в родовом имени.