Фамилия Кайбулин образована от восточного мужского имени Кайбула, которое является диалектным вариантом татарского имени Хайбулла. В переводе на русский язык оно означает «секрет Аллаха, тайна, которой ведает Аллах». Это составное имя: первая часть восходит к арабскому «хайф» (тайна, секрет), вторая — «Аллах» (Бог). В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, звук «х» в начале слова часто переходил в «к», поэтому Хайбулла превратился в Кайбулу.

Фамилию создали по русской словообразовательной модели с помощью патронимического суффикса -ин, который присоединяли к основам на -а, -я. В документах XVI–XVII веков, когда служилые татары и башкиры получали фамилии, имя Кайбула фиксировалось как прозвище или личное имя, а затем от него образовывали фамилию сына: «чей?» — Кайбулин. Такая модель типична для фамилий тюркского происхождения в Поволжье и Приуралье.

Географически фамилия Кайбулин распространена в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречаются и варианты написания — Кайбуллин, где удвоение «л» отражает тюркское произношение, но в русской записи закрепилась форма с одной «л», так как суффикс -ин требует одинарной согласной. Примечательно, что в некоторых переписях XIX века Кайбулиных записывали как Кайбуловы, путая суффиксы -ов и -ин, но для основ на -а нормативным остался именно -ин.

Сами предки носителей фамилии, скорее всего, относились к сословию государственных или ясачных крестьян, а также служилых татар. Имя Кайбула не было редким в среде мусульманского духовенства, так как его религиозное значение («тайна Аллаха») указывало на набожность семьи. Однако встречались и миряне, носившие это имя как дань традиции. В архивных записях Казанской губернии за XVIII век попадаются упоминания Кайбулы Кадырметева и его сыновей, от которых и пошла фамилия в нескольких деревнях Мамадышского уезда.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Хайбуллин и Кайбуллин — прямые аналоги, а Кайбулов — ошибочная русификация. Встречается также фамилия Кайбулат, но она образована от другого имени — Кайбулат (калмыцко-тюркское «крепкий, могучий»), и не связана с «тайной Аллаха». Таким образом, фамилия Кайбулин — это точный патроним, сохранивший диалектное звучание арабского имени в тюркской среде.