Фамилия Оразвалиева образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или гласный. В данном случае основа — тюркское мужское имя Оразвали. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Оразвалиев — сын Оразвали, а Оразвалиева — женская форма той же фамилии.

Само имя Оразвали — составное, типичное для тюрко-мусульманской антропонимии. Первая часть, Ораз, восходит к уйгурскому и казахскому слову «ораза» — пост, священный месяц Рамадан. Вторая часть, Вали, имеет арабские корни и означает «близкий к Аллаху», «святой», «покровитель». Вместе имя можно истолковать как «постящийся святой» или «праведник, соблюдающий пост». Такие имена давали с пожеланием религиозного благочестия и божественной защиты.

Географически фамилия Оразвалиева наиболее характерна для народов Центральной Азии, особенно для казахов, каракалпаков и узбеков. В России она встречается в регионах с исторически сложившимися тюркскими общинами — в Астраханской, Оренбургской областях, а также в Татарстане и Башкортостане. Встречаются варианты написания с одной «л» (Оразвалиева) или через дефис, но основной вариант закрепился с двойной «л» под влиянием арабской графики и местных диалектов.

Сословно предки носителей фамилии чаще всего относились к крестьянству или скотоводам-кочевникам, но не исключено, что родоначальник был религиозным деятелем — муллой или учителем при мечети, поскольку имя Вали подчеркивает духовный статус. Фамилия не имеет отношения к русскому дворянству и не фиксируется в дореволюционных родословных книгах, так как массово закрепилась у тюркских народов лишь в советское время, когда паспортизация сделала фамилии обязательными.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Оразов, Оразбаев, Оразмухаммедов — то Оразвалиева стоит особняком из-за редкого второго компонента. Встречается она существенно реже, чем Оразов, что делает её более локальной и, возможно, указывает на конкретный род или аул, где имя Оразвали было популярно.