Фамилия Хайрембиктарнулина — один из самых ярких примеров сложносоставной фамилии, которая могла возникнуть только в среде, где сохранялась многоступенчатая система личных имён и прозвищ. Она явно тюркского происхождения, скорее всего, башкирского или татарского, и её разбор даёт ключ к пониманию быта и социального уклада предков.

Основа фамилии — мужское имя Хайрембиктар, которое само состоит из нескольких элементов. Первая часть, «Хайрем» (или «Хайрулла»), восходит к арабскому «хайр» — благо, добро. «Бик» — тюркский титул, означающий господин, князь, хозяин. «Тар» — возможно, искажённое «дар» (дар) или часть имени Тархан (титул, означающий привилегированного человека). В итоге имя могло означать «благородный владыка, дарующий благо» или «господин-благодетель». Суффикс «-нулина» — это женский вариант окончания, характерный для фамилий, образованных от имени матери или жены.

Скорее всего, фамилия передалась по материнской линии, что в прошлом было не редкостью в некоторых тюркских семьях, особенно если женщина была уважаемой вдовой или происходила из знатного рода. Мужской вариант фамилии звучал бы как Хайрембиктарнулин. Встречаются и более короткие формы: Хайрембиков, Хайремов.

Географически фамилию стоит искать в Башкортостане, Татарстане или у татар, проживающих в Оренбургской, Челябинской областях. Из-за сложности произношения и написания фамилия крайне редка. Её носители, вероятно, были потомками уважаемого человека, чьё имя со временем превратилось в родовое прозвище, а затем — в официальную фамилию. Длинные составные имена часто давали в семьях, где ценили традицию и хотели сохранить память о нескольких предках в одном имени.