Фамилия Хисямодинова — редкий случай, когда женская форма закрепилась в официальных документах раньше мужской, а сама фамилия почти не встречается за пределами определённого региона. Её основа — арабское мужское имя Хисямодин (Хисамуддин), которое состоит из двух корней: «хисам» (меч) и «дин» (вера). Вместе имя означает «меч веры» или «защитник религии». Такие имена были распространены в среде мусульманского духовенства и военной знати в Волжской Булгарии, а позже — у татар и башкир.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Обычно от имён на -дин образуют фамилии через суффикс -ов/-ев: Хисамутдинов, Хисматуллин. В фамилии Хисямодинова основа сокращена — выпал слог «-ут-», что встречается в разговорной речи, но редко фиксируется в документах. Суффикс -ова указывает на женскую линию: либо фамилия была записана за женщиной (вдова, незамужняя дочь), либо носитель — мужчина, но по ошибке паспортиста или в результате наследования от матери. Второе вероятнее, так как в татарской среде до XX века фамилии нередко давались по матери, если отец был неизвестен или умер рано.

Географически фамилия привязана к Татарстану и соседним районам Башкортостана. В переписях XIX века похожие формы (Хисямитдинов, Хисаметдинов) фиксировали у тептярей и государственных крестьян — сословий, где мужчины нередко служили при мечетях или занимались торговлей. Носитель имени Хисямодин мог быть муллой, учителем в медресе или ремесленником, но не помещиком и не дворянином: суффикс -ова в такой форме почти не встречается у русских родов.

В современном русском написании фамилия сохранила арабскую огласовку «я» вместо привычного «а» (Хисямодин вместо Хисамоддин). Это не ошибка, а диалектная особенность: в некоторых татарских говорах звук «а» после мягкого согласного переходит в «я». Поэтому носители фамилии Хисямодинова — почти наверняка потомки татар или башкир из западных районов Башкортостана или юго-востока Татарстана, где такой переход типичен.