Фамилия Нитфуллова — редкий случай, когда основа слова почти наверняка не славянская, а заимствованная, и её разбор требует осторожности. Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе на согласный добавлен суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Мужской вариант, таким образом, — Нитфуллов. Вопрос в том, что скрывается за корнем «Нитфулл».

Самая вероятная версия: фамилия ведет происхождение от тюркского или арабского имени Нитфулла (Нитфуллах). В арабо-мусульманской антропонимике есть распространенная модель с компонентом «улла» (араб. الله — Аллах). Первая часть «нит» может быть искажением или диалектным вариантом от «нигмат» (араб. نعمة — «благо», «милость») или от «ниса» (араб. نساء — «женщины»). Имя Нитфулла в таком случае означало бы «благо Аллаха» или, менее вероятно, «женщины Аллаха». Со временем, при переходе в русскую среду и оформлении фамилии, конечный гласный мог отпасть, и получилась основа Нитфулл-.

Вторая, более спорная версия, предполагает, что перед нами — результат искажения исходной фамилии при переписи или записи. Например, фамилия могла звучать как Нитфулов (от тюркского имени Нитфул, где «фул» — «цветок») или как Никифоров (через народное произношение «Никифул»). Однако сохранение двойного «л» в корне Нитфуллова делает эту гипотезу менее убедительной: при искажении двойное «л» обычно упрощается.

Географически фамилия Нитфуллова тяготеет к регионам с давним татарским или башкирским населением, а также к областям, где происходила активная русификация мусульманских имен в XIX — начале XX века. Носители фамилии, скорее всего, потомки людей, носивших арабское или тюркское имя, которое при получении фамилии оформили по русскому патронимическому образцу. Сословная принадлежность могла быть разной: от государственных крестьян до мещан, но точных данных по конкретным представителям нет.