Фамилия Хаирбаева — редкий пример, в котором славянский суффикс прирастает к корню из тюркского или арабо-персидского имени. Её основа — мужское имя Хаирбай. Первая часть, «Хаир», восходит к арабскому «хайр» — добро, благо. Вторая часть, «бай», в тюркских языках означает «богач», «господин», «хозяин». Сложенное имя Хаирбай можно перевести как «богатый добром» или «владелец блага».

По модели образования фамилия типична для народов Поволжья, Урала и Западной Сибири — башкир, татар, казахов. Суффикс «-ев» (вариант «-ов» после мягкого согласного) — русский патронимический формант, который в XIX–XX веках массово добавлялся к тюркским именам при оформлении фамилий. То есть Хаирбаева — это буквально «дочь (или жена) Хаирбая». В русской традиции фамилия закрепилась в женской форме, хотя исходная мужская — Хаирбаев.

Географически фамилия тяготеет к Башкортостану и Оренбургской области. Встречается также у татар-мишарей и ногайцев. Встречаются варианты написания: Хаирбаева, Хайрбаева, а также с двойным «а» на конце — Хаирбаева (женская форма не склоняется по падежам как прилагательное, а стоит в родительном падеже единственного числа, что характерно для некоторых тюркских фамилий, но редкость).

Стоит отметить, что имя Хаирбай в прошлом было не просто личным, а могло быть прозвищем: так называли человека, который славился щедростью или был уважаемым старейшиной, «баем». Поэтому предок-носитель фамилии мог быть зажиточным крестьянином или мелким торговцем, но не обязательно — в советское время фамилия сохранилась и у потомков разночинцев.

Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Хаиров (от Хаир, без «бай»), Баев (от «бай»), а также сложные Хаирзаманов, Хаирнасов. Фамилия Хаирбаева — не самая распространённая, но её носители точно могут проследить корни в тюркской среде, где имя строилось из двух значимых компонентов.