Фамилия Мухамодеева — редкий пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую словообразовательную модель, закрепилось в документах. Её основа — мужское имя Мухамодей, которое, в свою очередь, является одним из народных вариантов имени Мухаммад (в арабском «восхваляемый», «достойный хвалы»). В татарской и башкирской среде имя нередко произносили с адаптацией к местной фонетике: вместо «Мухаммад» появлялись формы «Мухаммат», «Мухаммет» и «Мухамодей» (с характерным окончанием -дей, которое могло возникать под влиянием других имён, например, Худай).

Суффикс -ев указывает на русский способ оформления фамилии по модели притяжательных прилагательных: Мухамодеев — буквально «сын (или потомок) Мухамодея». Окончание -а в женском варианте Мухамодеева — грамматическая форма, не меняющая смысла. Такое образование типично для фамилий, которые возникли в среде крещёных татар, мишарей или башкир, перешедших в православие в XVI–XIX веках: имя отца (часто мусульманское по происхождению) фиксировали в метриках, а затем превращали в фамилию по общерусскому шаблону.

Географически фамилия Мухамодеева (и мужская Мухамодеев) встречается преимущественно в Поволжье — в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Ульяновской областях. Это зона расселения татар-кряшен и тептярей — групп, которые исторически сочетали тюркские корни с православной культурой. Встречается фамилия и у казанских татар, но реже, так как у мусульманского населения фамилии чаще оформлялись через суффикс -ов без огласовки «е» в основе (например, Мухаммадов).

В отличие от более частых Мухаметовых или Мухаммадовых, форма Мухамодеева сохранила след именно устной, бытовой передачи имени. Это не книжный, а живой вариант, который закрепился в документах именно в том виде, в каком его произносили в конкретной семье или деревне. Поэтому фамилия — не просто указание на родство с человеком по имени Мухаммад, но и маркер локального говора или диалектной особенности.

Сословно носители фамилии относились к государственным крестьянам или однодворцам — то есть не были крепостными, а платили подать напрямую казне. В ревизских сказках XIX века Мухамодеевы встречаются в списках жителей сел Казанской и Уфимской губерний, часто приписанных к военным поселениям или горнозаводским территориям. Дворянских ветвей у фамилии нет — это однозначно крестьянская или мещанская фамилия, без аристократического следа.