Фамилия Нурбабанова — женская форма фамилии Нурбабанов. Она образована по стандартной русской модели прибавлением суффикса -а, который указывает на принадлежность к роду (дочь или жена Нурбабанова). Но её корни уходят в тюрко-персидскую языковую среду, а географически она почти наверняка связана с Кавказом, в первую очередь с Азербайджаном и Дагестаном.

Основа фамилии — составное имя Нурбабан. Это типичное для восточных культур двухкомпонентное имя. Первая часть, «Нур», с арабского переводится как «свет», «сияние». Вторая часть, «баба», в тюркских языках означает «отец», «дед», а в переносном смысле — «уважаемый человек», «наставник» или даже «святой». Таким образом, имя Нурбабан можно истолковать как «светлый отец» или «сияющий наставник». Вряд ли это было прозвище — скорее, личное имя, данное ребёнку с пожеланием мудрости и почёта.

Суффикс -ов (в мужском варианте Нурбабанов) указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русской административной среде, скорее всего, в XIX—XX веках, когда фиксировались фамилии народов Кавказа и Закавказья. Это не старинная боярская или крестьянская фамилия центральной России, а относительно поздняя «паспортная» фамилия, возникшая при записи в метрические книги или советские документы. Интересно, что двойное «б» в корне (Нурбаб-анов) сохраняет исходное звучание имени, не редуцируясь до «Нурбанов», что говорит о точной фиксации, а не о народном переосмыслении.

О сословном происхождении носителей фамилии ничего определённого сказать нельзя: имя Нурбабан могло встречаться и у крестьян, и у духовных лиц, и у торговцев. Единственное, что объединяет всех Нурбабановых, — это связь с регионами, где распространены азербайджанский, лезгинский или татский языки. Вне этой культурной зоны фамилия практически не встречается.