Фамилия Катбетдинов — редкий пример тюрко-персидского антропонима, который прошёл через русскую паспортную обработку. С первого взгляда бросается в глаза нетипичная основа «Катбет-» и суффикс «-ов», который указывает на то, что фамилия формировалась в русскоязычной среде, скорее всего, в XIX–XX веках, когда крестьянам и инородцам приписывали фамилии по отцу.

Корень фамилии — арабско-персидское имя или прозвище «Катбетдин». Оно распадается на две части: «катб» (араб. «книга», «писание», «письменный») и «дин» (араб. «вера», «религия»). В арабо-мусульманской традиции такие имена обозначали «Писание веры» или «Книга религии» — то есть человека, связанного с грамотой, письмом или священными текстами. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) это имя могло звучать как «Катипетдин» или «Катбетдин», а со временем упростилось до «Катбет» — из-за редукции гласных в живой речи.

Однако есть и другая версия, менее очевидная. В некоторых диалектах татарского и башкирского языков слово «кат» может означать «слой», «ряд», «добавление», а «бет» — «лицо» или «страница». В сочетании с «дин» это могло дать прозвище «Катбетдин» — «тот, кто прибавляет к вере» или «дополняющий религию». Но это скорее народная этимология: арабская основа «катб» (писание) встречается в мусульманских именах гораздо чаще и надёжнее подтверждена ономастическими источниками.

Географически фамилия Катбетдинов тяготеет к Волго-Уральскому региону, особенно к Башкортостану и Татарстану. Встречается она преимущественно у башкир и татар, реже — у казахов. По сословной принадлежности предки носителя фамилии, скорее всего, были муллами, учителями при медресе или просто грамотными людьми, которые вели записи и переписку. В крестьянской среде такие фамилии давали редко: имя «Катбетдин» указывает на известный уровень образования или духовный сан.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Катипов, Катипетдинов, Катбаев, — то Катбетдинов стоит особняком из-за редуцированной середины. В документах XIX века, например, в ревизских сказках Оренбургской губернии, можно встретить форму «Катбетдинов» рядом с более полной «Катбетдиновъ» — это говорит о том, что фамилия устоялась именно в таком, сокращённом виде, что характерно для татарских антропонимов, адаптированных к русскому паспортному учёту.