Фамилия Каймеденова — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а, скорее всего, сложное составное прозвище. Её разбор сразу упирается в неочевидность корня. Самая надёжная версия: основа «Каймеден» восходит к казахским или тюркским словам «кай» (в значении «какой», «который») и «меден» (искажённое «медный» или «медь»). В тюркских языках «меден» может означать и «рудник», и «металл». Таким образом, прозвище Каймеден могло означать «какая медь?» или «что за руда?» — возможно, его дали человеку, который добывал или торговал медью, либо тому, кто слыл придирчивым оценщиком металла.

Суффикс «-ова» указывает на принадлежность: Каймеденова — это «жена (или дочь) Каймедена». Фамилия явно женская по форме, но образована от мужского прозвища. Окончание на «-ов» (вместо более типичного для тюркских фамилий «-ев» после мягких согласных) здесь закономерно: твёрдый звук «н» в конце основы даёт именно такой вариант.

Вторая версия, менее вероятная, но допустимая: «Каймеден» — это искажённое арабское имя Кайм ад-Дин («стоящий за веру»). В тюркской среде арабские имена часто переиначивали до неузнаваемости, и «Каймеден» могло быть таким народным упрощением. Однако для фамилии, а не для имени, этот путь менее типичен.

Географически фамилия почти наверняка привязана к Казахстану или к тюркоязычным регионам России (Оренбуржье, Астраханская область). Встречаемость крайне низкая — носителей можно пересчитать по пальцам. Сословно предки, скорее всего, относились к ремесленникам или торговцам, имевшим дело с металлом, либо к крестьянам, получившим прозвище за характер или занятие. Устойчивых однокоренных фамилий в русском ономастиконе нет — это делает Каймеденову уникальной даже среди редких фамилий.