Фамилия Лхматов — редкий случай в русской ономастике, где написание сразу бросается в глаза необычным стечением согласных «лхм». В привычных русских фамилиях такое сочетание почти не встречается, что заставляет искать корни не в славянском, а в тюркском или восточном языке. Скорее всего, основа фамилии — личное имя или прозвище Лхмат, которое восходит к арабскому имени Ахмат (Ахмед) с характерной для тюркских языков перестановкой или редукцией гласных. В татарской, башкирской или казахской среде имя Ахмат нередко произносили как «Лхмат» или «Алхмат», особенно в диалектах, где первый слог мог утрачивать гласный звук.

Модель образования фамилии — стандартная для русского языка: суффикс -ов добавлялся к основе, чтобы создать притяжательное значение «сын Лхмата» или «принадлежащий Лхмату». Такие фамилии массово возникали в XVI–XIX веках, когда представители нерусских народов, принимая православие или попадая в русскую административную систему, получали фамилии по отцу с русским окончанием. Географически Лхматовы, вероятнее всего, встречаются в регионах с исторически смешанным русско-тюркским населением: в Поволжье (Татарстан, Башкирия), на Урале или в Западной Сибири.

Любопытно, что фамилия могла возникнуть и из прозвища, связанного с внешностью или характером. В некоторых тюркских говорах «лхмат» означало «лохматый», «косматый» — от слова «лохма» (волосы, шерсть). Однако эта версия менее вероятна: слово «лохматый» дало бы фамилию Лохматов, а написание через «лх» указывает на восточное происхождение. В любом случае, носитель фамилии Лхматов — потомок человека, которого в его окружении звали либо по имени Ахмат в местном произношении, либо по необычной примете, зафиксированной в документах.