Фамилия Незметдинов — яркий пример того, как исламская традиция именования адаптировалась к русской грамматической системе. Её основа — арабское мужское имя Незметдин (в более точной транскрипции — Низаметдин или Низметдин). Оно состоит из двух корней: «низам» (порядок, устройство, строй) и «дин» (вера, религия). В совокупности имя означает «устроитель веры», «наводящий порядок в религии» или «дисциплина веры». Это теофорное имя, типичное для мусульманского мира, особенно среди татар, башкир и народов Кавказа.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Незметдин добавили патронимический суффикс -ов. В русской традиции фамилии на -ов/-ев указывали на принадлежность к отцу: Незметдинов буквально значит «сын Незметдина». Адаптация восточного имени произошла с характерным фонетическим упрощением: первый слог «ни» превратился в «не» (под влиянием акающих говоров или простонародного произношения), а второй гласный в середине мог редуцироваться. Поэтому в документах встречаются варианты Низметдинов, Низаметдинов — все они восходят к одному арабскому прототипу.

Географически фамилия плотно привязана к регионам традиционного проживания татар и башкир — Татарстану, Башкортостану, а также к соседним областям (Оренбургская, Челябинская, Самарская). Встречается она и у крымских татар, но реже. Поскольку имя Незметдин было распространено среди духовенства и образованных слоёв (муллы, учителя медресе), можно предположить, что предки носителя фамилии были людьми, так или иначе связанными с религиозной средой. Однако фамилия могла закрепиться и за крестьянином, которого назвали в честь уважаемого религиозного деятеля.

Словообразовательно фамилия однотипна с сотнями других татарских фамилий на -ов (Ахметдинов, Шарафутдинов, Гайнутдинов). Её особенность — редкая начальная форма «Незмет» вместо привычного «Низам». Это указывает на конкретную диалектную или историческую запись имени, которая и стала фамильным прозвищем. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках можно встретить написание «Незметдиновъ» — с твёрдым знаком на конце, что подтверждает долгую историю бытования фамилии в крестьянской и мещанской среде.