Фамилия Нурмухамбетова — яркий пример тюрко-мусульманской антропонимии, распространённой в среде казахов, татар, башкир и других народов, исповедующих ислам. Её основа — составное личное имя Нурмухамбет, которое дословно переводится как «свет Мухаммеда». Первая часть «нур» (араб. نور) означает «свет», «сияние», а вторая — имя пророка Мухаммеда. Таким образом, имя Нурмухамбет — это благочестивое пожелание, чтобы человек нёс в себе светоч веры и благодать, исходящую от пророка.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для русской традиции оформления тюркских имён: к основе Нурмухамбет добавлен русский суффикс -ов, который в женском роде трансформируется в -ова. Такой способ русификации фамилий был распространён в XIX–XX веках при записи в метрические книги и паспорта, особенно в среде оседлого и грамотного населения. Изначально это было отчество: «сын Нурмухамбета», которое затем закрепилось как фамилия.

Географически фамилия Нурмухамбетова наиболее часто встречается в Казахстане, а также в регионах России с компактным проживанием татар и башкир — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Астраханской областях. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были мусульманами-суннитами, и в основе их фамилии лежит не прозвище или ремесло, а религиозно окрашенное личное имя, что говорит о глубокой традиции почитания пророка в семье.

Интересно, что в отличие от многих фамилий на -ов, которые восходят к мирским прозвищам или профессиям, Нурмухамбетова — это «чистая» патронимическая фамилия, образованная от имени, которое само по себе является сложным теофорным конструктом. Встречаются и варианты написания без суффикса — Нурмухамбет, но они гораздо реже и обычно указывают на более позднюю или сознательную фиксацию фамилии без русификации. Среди однокоренных фамилий — Нурмухаметов (с тюркским произношением имени Мухаммет) или Нурмухамедов.