Фамилия Нигмятзанов — редкий случай, когда суффикс -ов присоединяется к основе, заканчивающейся на -ан, что сразу указывает на её нестандартное происхождение. В русской ономастике подавляющее большинство фамилий на -ов образовано от имён или прозвищ, оканчивающихся на согласный (Иван → Иванов, Пётр → Петров). Здесь же основа «Нигмятзан» явно иноязычная, и суффикс -ов лишь адаптировал её к русской фамильной модели.

Корень фамилии — татарское или башкирское мужское имя Нигмятзан (Нигматулла + суффикс -жан/зян). Первая часть, Нигмят, восходит к арабскому «нигмат» (благость, милость), а вторая, -зан (от персидского «джан» — душа, жизнь), добавляет значение «душа благости» или «милостивая душа». Таким образом, имя Нигмятзан — сложносоставное, типичное для тюрко-мусульманской традиции, где к религиозным основам добавляли ласкательно-почтительный компонент.

Географически фамилия Нигмятзанов почти наверняка привязана к Волго-Уральскому региону — Татарстану, Башкортостану или соседним областям с компактным проживанием татар и башкир. Именно там были распространены подобные двусоставные имена, а суффикс -ов стал стандартным способом русификации фамилий при переписях XIX — начала XX века. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном бытовании: скорее всего, она принадлежала одной или нескольким родственным семьям из одного села.

Сословно предки Нигмятзановых, вероятнее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — торговцами или духовными лицами (муллами). В отличие от дворянских фамилий, эта не несёт следов привилегированного статуса, а отражает традицию называть ребёнка именем с религиозным смыслом. Интересно, что написание через «я» (а не через «а» — Нигматзанов) встречается реже и может быть следствием местного диалектного произношения или ошибки писаря при записи.