Фамилия Нурлиева — патронимическая, образованная от мужского имени Нурли с помощью типичного для многих тюркских языков притяжательного аффикса -ев/-ова. Суффикс указывает на принадлежность: «Нурлиева» буквально значит «дочь (или жена) Нурли». Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Нурлиева, хотя в разговорной речи возможны варианты.

Основа имени Нурли восходит к арабскому корню «нур» (свет, сияние). В тюркских именах этот корень встречается часто: Нурлан, Нургали, Нурлыбек. Имя Нурли можно перевести как «лучезарный», «светлый» или «обладающий светом». В исламской традиции «нур» — один из эпитетов божественного света, поэтому имя несли религиозный и пожелательный смысл: родители надеялись, что ребенок будет нести свет и добро.

Фамилия Нурлиева — женская форма; мужской вариант — Нурлиев. Такая модель образования (с суффиксом -ев/-ова) характерна для народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии, где русская паспортная система закрепила фамилии по образцу русских отчеств. Нурлиевы встречаются преимущественно среди татар, башкир, азербайджанцев, а также у народов Дагестана. Встречаемость фамилии невысокая, поэтому её носители часто принадлежат к одной родственной группе или происходят из одного региона.

В дореволюционной России фамилии на -ев/-ова не были обязательны для всех тюркских народов, их фиксация началась после переписей XIX — начала XX века. Поэтому родоначальник Нурлиевых мог быть крестьянином, ремесленником или торговцем, но точных сведений о сословной принадлежности по самой фамилии нет. Известно, что имя Нурли не было редким, но фамилия от него сложилась не повсеместно — в основном там, где администрация требовала «русифицировать» отчество.

Иногда фамилию путают с похожими — Нурлыев, Нурлаев, Нургалиев. Отличие в том, что Нурлиев образован от имени с уменьшительным или ласкательным суффиксом -ли, что придаёт основе оттенок «светленький», «милый свет». Это делает фамилию более личной, «домашней» по происхождению, чем, например, от имени Нур (просто «свет»).