Фамилия Самалбаева образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ев-, который присоединяется к основе, оканчивающейся на согласный (в данном случае к основе Самалбай). Это типичная патронимическая (по отцу) или, реже, матронимическая (по матери) фамилия, означающая «принадлежащая Самалбаю», то есть дочь или потомок человека по имени Самалбай. Мужской вариант фамилии — Самалбаев.

Основа фамилии — тюркское составное имя Самалбай. Первая часть, «Самал», скорее всего, восходит к казахскому или киргизскому слову «самал» — «ветерок», «лёгкое дуновение», а также «свежий воздух». В переносном смысле это могло означать «вольный», «лёгкий», «подвижный». Вторая часть, «бай», — один из самых частых компонентов в тюркских именах, означающий «богач», «господин», «хозяин». В имени Самалбай этот компонент часто выполнял функцию пожелания благополучия и уважения, а не буквально указывал на богатство. Таким образом, имя можно перевести как «вольный господин», «господин свежего ветра» или «богатый, как ветер» (в смысле нестеснённый, свободный).

Фамилия Самалбаева имеет явные следы казахского или киргизского происхождения. Подобные фамилии с тюркскими корнями и русскими суффиксами массово закреплялись в Российской империи и СССР в ходе учёта населения, когда кочевым народам давали фамилии по имени отца. В отличие от многих русских фамилий, которые могли произойти от прозвищ по профессии или внешности, эта фамилия почти наверняка ведёт начало от личного мужского имени, а не от ремесла или места жительства.

Стоит отметить, что написание через «а» во втором слоге (Самалбаева) — единственно верное для данной фамилии, так как в тюркских языках гласные в корне устойчивы, и чередование «о/а» здесь нехарактерно. Встречающиеся иногда варианты вроде «Сомалбаева» — результат орфографической ошибки или неверной записи в документах.