Фамилия Нурболат с точки зрения привычной русской модели — нетипична. В ней нет суффикса -ов, -ин или -ский, которые превратили бы имя в наследную фамилию вроде Иванов или Кузнецов. Это так называемая «живая» фамилия, которая по сути является полным личным именем, закреплённым за родом. Такое часто встречается у тюркских народов, где фамилии начали оформляться позже и нередко просто переносили имя отца или деда без дополнительных окончаний.

Основа фамилии — составное казахское имя Нурболат. Первая часть «нур» (арабского происхождения) означает «свет», «сияние», «луч». Вторая часть «болат» (от персидского «пулад») — это «сталь», «булат», высококачественная твёрдая сталь, которая в тюркских культурах символизирует крепость и несгибаемость. Таким образом, имя Нурболат переводится как «сияющая сталь» или «светлый булат» — пожелание ребёнку быть одновременно просветлённым, благородным и твёрдым духом.

Поскольку фамилия образована напрямую от личного имени, носители фамилии Нурболат — это потомки человека по имени Нурболат. В казахской традиции такие фамилии часто фиксировались в советский период, в 1930–1940-х годах, когда проводилась массовая паспортизация. Тогда многих записывали по отцу или деду: если главу семьи звали Нурболат, вся семья получала фамилию Нурболат. Поэтому географически фамилия почти наверняка указывает на казахское происхождение.

В отличие от русских фамилий, где суффикс указывает на принадлежность («чей?»), здесь вопрос «чей?» решён иначе: фамилия — это и есть имя родоначальника. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог: Нурбола́т, как и в имени, хотя в русскоязычной среде возможны колебания.

Других версий происхождения, кроме тюркской, у этой фамилии нет. Славянских или западных корней она не имеет, искать их было бы натяжкой. Это редкий пример фамилии, которая не склоняется в русском языке (мужская и женская формы совпадают), что ещё раз подчёркивает её иноязычную природу.