Фамилия Пайгульдина женская, мужской вариант — Пайгульдин. Её основа — тюркское имя или прозвище, и здесь сразу возникает вопрос: что скрывается за первым слогом «Пай-»? В тюркских языках слово «пай» (или «бай») означает «богатый», «господин», «уважаемый человек». Вторая часть, «-гуль», — это «цветок» (от персидского «гюль»), часто встречающийся компонент в женских именах у народов Поволжья и Средней Азии. Таким образом, Пайгуль можно перевести как «богатый цветок» или «драгоценный цветок» — типичное составное имя, где первая часть подчёркивает ценность, а вторая — красоту.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ин, который в русском языке указывает на принадлежность: «чей сын?» — Пайгульдин, то есть сын человека по имени Пайгуль. Это характерно для фамилий, возникших у крещёных татар, башкир, чувашей или других народов, попавших в русскую культурную среду. Суффикс -ин, а не -ов, здесь не случаен: он типичен для основ, оканчивающихся на мягкий согласный или на -а/-я. В данном случае основа «Пайгуль» дала форму Пайгульдин, а не Пайгульдов.

Географически фамилия Пайгульдина встречается в основном в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это регионы, где исторически смешивались тюркские и славянские традиции, и где фамилии на -ин от тюркских имён — обычное дело. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от прозвищ на твёрдый согласный, Пайгульдин сохраняет мягкость исходного имени, что выдает её более позднее оформление или влияние местных говоров.

Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к служилым татарам. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться по-разному: Пайгульдин, Пайгульдина, а иногда и через «б» — Байгульдин, что подтверждает её тюркскую основу с вариативностью «п/б». Такая двойственность — обычное дело для фамилий, записанных со слуха русскими писарями.