Фамилия Нигаматулина — женская форма фамилии Нигаматулин, а та, в свою очередь, восходит к мужскому мусульманскому имени Нигаматулла (варианты: Нигматулла, Негматулла). Корень здесь арабский: «ни’мат» означает «благо», «милость», «благодать», а «Аллах» — имя Бога. Вместе имя переводится как «милость Аллаха» или «божье благословение». Это теофорное имя, то есть содержащее отсылку к Всевышнему, — распространённая модель в тюрко-мусульманской ономастике.

Фамилия образована по классическому русскому патронимическому суффиксу -ин (в женском роде -ина). В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давали по отцу, суффикс -ин нередко указывал на прозвище или имя, оканчивающееся на -а/-я, но здесь он просто присоединился к основе Нигаматулл-: Нигаматулл-а + -ин. Ударение в исходном имени падает на последний слог, и фамилия сохраняет этот акцент: Нигаматули́на.

Географически фамилия Нигаматулина (и её мужской вариант) наиболее характерна для татар, башкир и других народов Поволжья и Урала. Встречается также у казахов и узбеков, но в русской записи. Это указывает на то, что предки носительницы фамилии, скорее всего, были мусульманами, принявшими фамилию в XIX — начале XX века, когда у татар и башкир начали массово закрепляться русские по форме фамилии. До этого они обходились личным именем и именем отца (например, сын Нигаматуллы).

Интересная деталь: в русской передаче имя Нигаматулла часто упрощалось до Нигматулла, и фамилия Нигматулин встречается не реже. Форма с «а» (Нигаматулин) может быть более архаичной или диалектной — в некоторых говорах татарского языка начальный гласный звучал шире. Так что фамилия Нигаматулина — не искажение, а один из вариантов записи, сохранивший старую огласовку.

Никакого отношения к тюркскому слову «нигма» (ум, разум), как иногда ошибочно думают, эта фамилия не имеет. Основа здесь чисто арабская и религиозная.