Фамилия Нурхутдинов — классический пример тюрко-татарской фамилии, образованной по русской модели. Если отбросить типичный русский патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Нурхутдинов), мы получаем основу — мужское имя Нурхутдин. Это сложносоставное арабское имя, популярное у татар, башкир и других мусульманских народов Поволжья и Урала.

Имя Нурхутдин распадается на два корня: «нур» (نور) — «свет, сияние, луч» и «хутдин» (الدين) — «вера, религия» (в русской транскрипции чаще «ад-дин»). Полное значение — «свет веры» или «сияние религии». Такие имена с компонентом «дин» (Гайнутдинов, Сафиуллин, Хайруллин) в XVI–XIX веках были особенно распространены среди мусульманского духовенства и образованных слоёв, поэтому предок носителя фамилии мог быть муллой, учителем (мударрисом) или просто человеком, получившим имя в честь религиозного деятеля.

Географически фамилия Нурхутдинов плотнее всего привязана к Татарстану, Башкортостану и Оренбургской области — регионам, где исторически сложились крупные татарские общины. Встречаются и варианты написания: Нурху́тдинов (с ударением на второй слог) или изредка Нурхутди́нов, что связано с разным произношением в диалектах.

Любопытная деталь: в отличие от фамилий на -ин, которые в русской традиции часто образовывались от имён на -а/-я (Петр — Петров, но Илья — Ильин), суффикс -ов здесь присоединился напрямую к арабскому имени, не адаптируя его под славянские окончания. Это прямое свидетельство того, что фамилия фиксировалась в документах уже в XIX веке, когда русская администрация записывала татар по отчеству, не меняя звучания исходного имени.