Фамилия Пахратдинова — редкий пример фамилии, образованной от сложного арабо-персидского имени. Её основа — мужское имя Пахратдин, которое в русской записи искажено или упрощено. Полная исходная форма имени — Бахр ад-Дин (араб. بحر الدين, «море веры»). В арабской ономастике «Бахр» (море) метафорически означало обширные знания, глубину веры или щедрость. Со временем в тюркской среде (татары, башкиры, народы Кавказа) имя могло измениться под влиянием местного произношения: начальное «б» иногда переходило в «п» (явление, известное в некоторых тюркских диалектах), а гласные редуцировались. Так Бахратдин превратился в Пахратдина.

Суффикс -ов(а) в фамилии указывает на русскую модель образования: это типичный патроним, означающий «дочь (или потомок) Пахратдина». Фамилия закрепилась в тех регионах, где исламские имена активно адаптировались через русские административные записи — в Поволжье, на Урале, в Закавказье. Поскольку фамилия женского рода на -ова, её носительница — женщина; мужской вариант — Пахратдинов.

С точки зрения социальной истории, фамилия Пахратдинова не относится к дворянским или старым московским. Она появилась массово в XIX — начале XX века, когда крестьяне и мещане из нерусских народов получали фамилии при переписях или записи в метрические книги. Предки современных носителей, скорее всего, были татарами-мусульманами или представителями других тюркских народов, носившими имя Бахретдин или его варианты. Редкость фамилии объясняется тем, что имя Пахратдин (с глухим «п») менее распространено, чем классическое Бахретдин, от которого образованы фамилии Бахретдинов, Бахрамов и другие.

Если сравнивать с однокоренными, фамилия Пахратдинова стоит особняком: она фиксирует нестандартное фонетическое изменение, которое могло возникнуть из-за ошибки писаря или регионального говора. Другие варианты — Пахрутдинов, Пахритдинов — встречаются чаще, но у всех одна основа: арабское имя со значением «море веры».