Фамилия Нуримбетова образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ов, который присоединяется к мужской основе. В данном случае основа — мужская фамилия Нуримбет, а женский вариант появился как производный от неё. Такая схема типична для фамилий, сложившихся в XIX–XX веках у народов, вошедших в состав Российской империи, особенно в Средней Азии и Поволжье.

Корень фамилии — тюркское или арабо-тюркское имя Нуримбет. Оно двусоставное: первая часть «Нурим» восходит к арабскому «нур» (свет, сияние) с притяжательным аффиксом «-им» (мой свет, моё сияние). Вторая часть «бет» — это вариант тюркского «бек» или «бай» (господин, князь, богатый человек). В разных диалектах и при передаче через письменность «бек» могло перейти в «бет» или «бет» (как, например, в каракалпакском или казахском). Таким образом, имя Нуримбет означает примерно «сияющий господин» или «светлый князь». Имена с компонентом «нур» очень популярны в исламской культуре, а добавление «бек» придавало имени статусный оттенок.

Географически фамилия Нуримбетова чаще всего встречается среди каракалпаков, казахов и узбеков. Это указывает на то, что предки носителя фамилии, скорее всего, жили в регионе Приаралья или в степях современного Узбекистана и Казахстана. Словообразовательная модель с суффиксом -ов здесь — результат русификации при документальном оформлении в Российской империи или в советский период. В исконной среде фамилия звучала бы как Нуримбетов (мужской род) или Нуримбетова (женский), но в тюркских языках часто используется просто имя или отчество без такого суффикса.

Интересная деталь: фамилия Нуримбетова — редкий пример, где в основе сохранилась форма «бет» вместо привычного «бек». В большинстве однокоренных фамилий (например, Нуримбеков) вторая часть пишется через «к». Различие в написании может говорить о местном диалекте (в каракалпакском языке звук «к» в конце слова часто переходит в глухой «т») или о том, что фамилию записывали со слуха русские чиновники, не знакомые с местной фонетикой. Поэтому Нуримбетов и Нуримбеков — не разные фамилии, а скорее варианты одной и той же родовой основы, разошедшиеся из-за особенностей письменной фиксации.

Сословная принадлежность предков по фамилии не определяется: имя Нуримбет мог носить как представитель знатного рода (из-за компонента «бек»), так и простой человек, получивший имя в честь уважаемого предка. В любом случае, фамилия указывает на тюркские корни и на то, что родоначальник, вероятно, жил в среде, где ценились имена, связанные со светом и достоинством.