Фамилия Кемалбаева — яркий пример антропонимики тюркского мира, где личное имя и отчество или прозвище сливаются в одну фамильную форму. В её основе лежит мужское имя Кемалбай, которое, в свою очередь, состоит из двух компонентов: «Кемал» (от арабского «камаль» — совершенство, зрелость, полнота) и «бай» (древнетюркский титул, означающий «господин», «богатый», «хозяин»). Таким образом, имя Кемалбай буквально переводится как «совершенный господин» или «зрелый богач». Фамилия же образована по стандартной для тюркских народов модели: к основе имени прибавляется аффикс принадлежности -ев/-ова (в русской передаче), указывающий на родственную связь. Кемалбаева — это «дочь (или жена) Кемалбая».

Суффикс -ев в данном случае — не исконно тюркский, а русифицированное окончание, которое массово добавлялось к фамилиям народов Средней Азии и Казахстана в XIX–XX веках при документировании в имперских и советских учреждениях. В оригинале, без русского влияния, фамилия могла бы звучать как Кемалбайкызы (для женщин) или Кемалбайулы (для мужчин). Поэтому географически фамилия Кемалбаева с наибольшей вероятностью указывает на происхождение из казахской, киргизской или каракалпакской среды, где имя Кемалбай встречается чаще всего. Встречается она и у башкир, и у татар, но реже — у этих народов более распространены формы с окончанием -ов/-ев без женского рода (Кемалбаев).

Интересная деталь: имя Кемал в тюркском мире часто смешивается с арабским Керим (щедрый) или употребляется как сокращение от Кемалетдин («совершенство веры»). Поэтому не исключено, что предок носительницы этой фамилии мог быть потомком человека, которого в младенчестве нарекли Кемалом, а позже, по мере взросления и обретения статуса, добавили почтительное «бай». В сословном смысле фамилия не указывает на аристократию, но намекает на уважаемого, состоятельного члена общины — скорее всего, скотовода, купца или сельского старосту.