Фамилия Шамсудова — это женская форма, а мужская — Шамсудов. В основе лежит арабское составное имя Шамсуддин, которое переводится как «солнце веры» или «светоч религии» (шамс — солнце, дин — вера, религия). Такие имена с компонентом «дин» были очень популярны в мусульманском мире, особенно после XI века, и встречаются у многих народов, исповедующих ислам: татар, башкир, чеченцев, народов Дагестана, азербайджанцев.

Словообразовательная модель простая и типичная для русских фамилий тюркского и кавказского происхождения: к основе Шамсуд(ин) добавили русский патронимический суффикс -ов (со значением принадлежности — «сын Шамсуда»). При этом конечное «ин» в имени часто отсекалось, поэтому в фамилии осталось Шамсуд, а не Шамсуддинов. Фамилия Шамсуддинов тоже существует, но она встречается реже и считается более полной, книжной формой.

Географически фамилия Шамсудова наиболее распространена в Дагестане, Чечне, а также среди татар и азербайджанцев. В документах XIX — начала XX века, когда у горцев Северного Кавказа и кочевых народов начали массово записывать фамилии по русскому образцу, многие носители имени Шамсуддин получили именно такой вариант — Шамсудов. В отличие от фамилий на -оглы или -заде, суффикс -ов указывает на более тесное взаимодействие с русской административной системой, а не на чисто восточную традицию именования.

С точки зрения социального статуса, носители фамилии могли принадлежать к разным слоям: от сельских жителей и ремесленников до духовенства (муллы, кадии), так как имя Шамсуддин часто давали детям в семьях, стремившихся подчеркнуть религиозность. Сейчас фамилия Шамсудова — одна из тех, что не требует специального разгадывания: её корень прозрачен, а история укладывается в типичный сценарий адаптации арабского имени на русской почве.