Фамилия Шахабаев — редкий пример образования от арабского имени через тюркское посредничество. Её основа — мужское имя Шахаба (или Шахаб), которое восходит к арабскому «шахаб» — «метеор», «падающая звезда», «вспышка света». В исламской традиции это имя встречается в контексте «шахаб сакиб» — «пронзающий свет» (из Корана, сура «Ас-Саффат»). Суффикс -ев указывает на русскую модель фамилий, закрепившуюся в XIX веке, когда к тюркским и кавказским основам добавляли стандартное окончание, заменяя исконные патронимические суффиксы (-лы, -улы, -оглы).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где смешались тюркские и кавказские языки с арабской письменностью: Дагестан, Чечня, Ингушетия, реже — Татарстан и Башкортостан. Встречаются варианты Шахабов (с усечением) и Шахабаев — форма с -аев подчёркивает, что в исходном языке имя оканчивалось на гласный (Шахаба). В тюркских языках имя могло звучать как Шахабат, где -ат — арабский суффикс абстрактного существительного («сияние»), но в русской передаче он часто стягивался.

Словообразовательная модель проста: Шахаба (личное имя) + -ев (патронимический суффикс со значением «сын»). Фамилия не указывает на сословие или профессию — она чисто патронимическая, то есть отвечает на вопрос «чей сын?». Носители фамилии, скорее всего, потомки человека по имени Шахаба, который мог быть муллой, учителем или просто уважаемым человеком в ауле — имя «Метеор» давали с пожеланием яркой и заметной судьбы.

В ономастических справочниках фамилия не фиксируется как массовая: по данным открытых источников, в России насчитывается не более нескольких сотен носителей, преимущественно в Дагестане и Чечне. Встречается также у азербайджанцев (в форме Шахабаев или Шахабов) — там суффикс -ев мог заменить азербайджанский патроним -заде.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Шахабов, Шахабатов, Шахабутдинов — то Шахабаев стоит особняком: в ней нет религиозного компонента (-утдин, «религия»), а только чистое имя. Это делает фамилию более архаичной, восходящей к дореволюционной эпохе, когда арабские имена ещё не перегружали богословскими приставками.