Фамилия Хаметзянов — яркий пример того, как русская модель образования фамилий наложилась на тюркскую основу. Её ядро — арабское имя Хаметзя, которое состоит из двух частей: «Хамет» (вариант имени Ахмет, восходящего к арабскому «Ахмад» — «достойный похвалы», «прославленный») и «зян» (от персидского «джан» — «душа»). Получается «душа Хамета» или, в более широком смысле, «обладающий душой, достойной похвалы». Такие составные имена с компонентом «зян/джан» (ср. Галимзян, Фаиззян) очень характерны для татарской и башкирской антропонимии.

Фамилия образована по русскому патронимическому суффиксу -ов, который в данном случае присоединился к тюркскому имени Хаметзян. Буквальное значение — «сын Хаметзяна». Это типичная модель для фамилий народов Поволжья и Урала, которые в XIX–XX веках активно встраивались в общеимперскую систему учёта: к отцовскому имени добавляли русский суффикс, и получалась фамилия.

Географически фамилия Хаметзянов наиболее плотно распространена в Татарстане, Башкортостане и соседних регионах — Самарской, Оренбургской, Челябинской областях. Это указывает на то, что предки носителей фамилии были, скорее всего, волго-уральскими татарами или башкирами. В дореволюционной России они относились к сословию государственных крестьян или мещан, реже — к купечеству, но точных сословных данных по этой конкретной фамилии в открытых источниках нет.

В написании возможны варианты: Хаметзянов, Хаметжанов, Хамитзянов. Разница в первой гласной («а» или «и») отражает диалектные особенности произношения имени Ахмет в разных татарских говорах. Форма с «ж» (Хаметжанов) — калька с арабского написания, где буква «дж» передаёт звук «джан», но в русском языке закрепился более привычный вариант с «з». Таким образом, Хаметзянов — это не просто фамилия, а сжатое родословное сообщение: «я из рода того, кого звали Прославленная душа».