Фамилия Нурунова — женская форма фамилии Нурунов, и её разумно начинать с мужского варианта. Нурунов — фамилия, которая почти наверняка восходит к мужскому личному имени Нурун. В свою очередь, Нурун — это, скорее всего, производная форма от арабского имени Нур (свет, сияние), широко распространённого в мусульманских культурах. Суффикс -ун в тюркских языках часто придаёт имени ласкательный или уменьшительный оттенок, так что Нурун можно перевести как «светик» или «лучик». Таким образом, основа фамилии — прозвище или домашнее имя, данное человеку с пожеланием быть «светлым», «сияющим».

Образована фамилия по стандартной русской патронимической модели: к основе Нурун добавили суффикс -ов, который в русском языке означает принадлежность («чей?» — Нурунов). Фамилии такого типа массово возникали у крещёных татар, башкир, а также у народов Северного Кавказа, когда при переходе в православие или при оформлении документов в Российской империи мусульманские имена адаптировали под русскую грамматику. Нурунова — типичный пример фамилии, где тюркский или арабо-тюркский корень соединился с русским окончанием.

Интересно, что существуют и однокоренные фамилии — Нуров, Нуриев, Нургалиев. Но Нурунов выделяется именно двойным суффиксом: сначала тюркский -ун, потом русский -ов. Это указывает на то, что имя Нурун успело закрепиться как самостоятельное прозвище или уменьшительная форма, а не было взято сразу из полного имени Нур. Встречается фамилия преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах, где веками соседствовали русские и тюркские народы.

В сословном плане Нуруновы, скорее всего, были государственными крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией в исторических справочниках не зафиксировано. Это не делает её менее интересной: за ней стоит конкретный человек, которого в быту звали Нуруном, и эта ласковая форма имени стала родовым знаком для его потомков.