Фамилия Низамотдинова — женская форма от Низамотдинов. Она образована по самой распространённой в русской ономастике модели: к основе мужской фамилии добавили суффикс -а, указывающий на принадлежность женщине. В повседневном быту фамилия склоняется как обычное прилагательное: Низамотдинова, Низамотдиновой, Низамотдинову и так далее.

Мужская фамилия Низамотдинов — типичный пример фамилии, возникшей в среде татарского или башкирского духовенства и купечества. Её основа — сложное арабское имя Низаметдин (встречаются варианты Низам ад-Дин, Низамутдин). На арабском это словосочетание означает «порядок веры» или «устроение религии»: «низам» — порядок, строй, «дин» — вера, религия. Имя было популярно в мусульманских семьях Поволжья и Приуралья, его давали в честь известных богословов и суфийских шейхов.

Русский суффикс -ов превратил восточное имя в фамилию в XIX — начале XX века, когда у татар и башкир начался массовый переход к фамилиям по русскому образцу. Священники, муллы, зажиточные крестьяне и торговцы первыми получали такие фамилии. Поэтому предки Низамотдиновых с высокой вероятностью были либо сельскими имамами, либо грамотными людьми из духовного сословия — в среде простых крестьян арабское имя с таким значением встречалось реже.

Встречаются варианты написания с одной буквой «т» — Низамодинов. Это не ошибка, а результат упрощения при записи в паспортных столах или при русификации: двойная «т» в длинном имени не всегда сохранялась. Оба варианта восходят к одному корню, и носители фамилии Низамотдинова могут быть родственниками тем, кто пишется через одну «т».

Географически фамилия сосредоточена в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах традиционного проживания татар и башкир. Встречается она и в Средней Азии, куда переселялись поволжские мусульмане в советское время.