Фамилия Халматов — редкий случай, когда неочевидная на первый взгляд основа оказывается прозрачной, если знать тюркские языки. Вопреки возможному предположению о связи с «халвой» или «холмом», корень здесь иной. В основе фамилии лежит тюркское личное имя Халмат, которое восходит к арабскому Халматулла или Халматдин. Первая часть — «халм» означает «терпение», «выдержка» (араб. حلم, хилм), а вторая — стандартный компонент мусульманских имён (-ат, -улла, -дин). Таким образом, имя Халмат можно перевести как «терпеливый», «обладающий выдержкой» или, в полной форме, «терпение Аллаха» / «терпение веры». Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов, который в тюркских фамилиях указывает на происхождение от отца: «сын Халмата».

Географически фамилия Халматов тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы, принявшие ислам. Прежде всего это Татарстан, Башкортостан, а также Казахстан и Средняя Азия. В русских переписных книгах и ревизских сказках XVI–XIX веков фамилия почти не встречается — она оформилась позже, в основном после массовой паспортизации 1930-х годов, когда тюркские отчества-имена превратили в наследственные фамилии. Поэтому искать древние дворянские корни у Халматовых не стоит: это фамилия крестьянского и ремесленного сословия, типичная для оседлого мусульманского населения Поволжья и Приуралья.

Интересна словообразовательная модель. Суффикс -ов характерен для русифицированных тюркских фамилий, но в самом имени Халмат нет тюркского корня — оно целиком арабское, прошедшее через тюркскую фонетику. В казахском и татарском языках имя произносится с твёрдым «х» и чётким «т» на конце, что и закрепилось в русском написании. Встречается и вариант Халматов с ударением на второй слог (ХалмАтов), что отличает его от фамилий, образованных от географических названий вроде Холматов (от слова «холм»).

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что Халматов стоит в одном ряду с Халмуратовым, Халметовым, Халмамедовым — все они образованы от имён с корнем «халм-». В русскоязычной среде фамилия остаётся редкой, носители часто сталкиваются с вопросом «а что это значит?», но ответ прост: это фамилия потомка человека, которого нарекли за спокойный нрав.