Фамилия Халматова образована от мужского имени Халмат, которое представляет собой диалектную или бытовую форму арабского имени Халмухаммад. В основе лежат два компонента: «хал» (от арабского «халид» — вечный, бессмертный) и «мухаммад» (прославляемый, достохвальный). В тюркских языках, особенно в татарской и башкирской среде, такие стяженные формы были распространены: длинные сложные имена сокращали до удобного в быту варианта, теряя второй корень или сливая его с первым. Так Халмухаммад превращался в Халмата, а от него уже пошла фамилия через патронимический суффикс -ов (адаптированный под женский род — Халматова).

Фамилия несёт отчётливый восточный след. Она характерна для татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья, где исламские имена адаптировались под местную фонетику. В русской среде такая фамилия могла появиться при крещении или переходе в православие: тогда имя Халмат записывали в метрики, и потомки получали фамилию по отцу, но уже с русским окончанием. Встречается она и у кавказских народов, например у кумыков или ногайцев, где суффикс -ова — стандартная русификация тюркских фамилий.

Интересная деталь: в некоторых говорах ударение в фамилии плавает — на второй или третий слог. Это связано с тем, что исходное имя Халмат в татарском языке произносится с ударением на последний слог, а при добавлении русского суффикса ударение могло сместиться по аналогии с другими фамилиями на -ов. Такая вариативность — обычное дело для фамилий, перешедших из тюркской среды в русскую документацию в XIX веке.

По социальному происхождению носители фамилии чаще всего относились к крестьянам или мещанам. В дворянских родословных книгах Халматовы не значатся — это фамилия простонародная, возникшая в среде, где имя давали без оглядки на родовитость. Если искать однокоренные варианты, то рядом стоят Халмухамматов, Халитов, Халманов — все они восходят к тому же корню «хал», но с разными суффиксами и огласовками.