Фамилия Хисамудинов — яркий пример того, как русская словообразовательная модель наложилась на арабское имя. В основе лежит мужское личное имя Хисамуддин, которое восходит к арабскому словосочетанию «хисам ад-дин» — «меч веры». Это составное теофорное имя, популярное в мусульманских культурах: первая часть означает «меч», вторая — «вера, религия». Получается, что имя носителя буквально переводится как «меч религии», то есть защитник ислама.

Фамилия образована по стандартной русской патронимической модели: к основе Хисамудин добавлен суффикс -ов. В русской традиции суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Хисамудинов буквально означает «сын Хисамуддина». Интересно, что в исходном арабском имени есть удвоенная «д» (Хисамуддин), но при переходе в русский язык через тюркские языки (татарский, башкирский) конечная согласная часто упрощалась — отсюда форма Хисамудин, а не Хисамуддинов. В некоторых вариантах фамилия встречается как Хисамутдинов, где «т» появляется из-за особенностей произношения в тюркских диалектах.

Географически фамилия Хисамудинов распространена преимущественно среди татар и башкир, а также в среде кавказских народов, исповедующих ислам. В России она встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в регионах с татарскими диаспорами — в Челябинской, Оренбургской, Самарской областях. Реже фамилию можно встретить у казахов и узбеков, где она тоже бытует, но чаще в форме Хисамутдинов.

С точки зрения социальной истории, носители фамилии не принадлежали к дворянству или духовенству — это фамилия крестьянская и мещанская. Она закрепилась в XIX веке, когда у народов Поволжья и Приуралья начали массово фиксировать фамилии по отчеству. До этого татары и башкиры часто обходились без фамилий, используя имя и имя отца. Хисамудиновы — это потомки людей, чей предок носил имя с высоким религиозным смыслом, что говорит о возможной связи семьи с исламским образованием или муллами, но не обязательно: имя могли дать просто как благопожелательное.

В современном русском языке фамилия склоняется как обычное притяжательное прилагательное: Хисамудинова, Хисамудинову, Хисамудиновым. Ударение, судя по произносительной норме в татарской среде, падает на третий слог: Хисаму́динов.