Фамилия Шамухамбетова — редкий пример того, как арабское имя, переработанное тюркским языком, стало русской фамилией с помощью стандартного русского суффикса. Это женская форма; мужская — Шамухамбетов.

В основе лежит составное личное имя Шамухамбет. Первая часть — «шам» (от арабского «шамс» — солнце, свет; либо от названия города Шам — Дамаск). Вторая часть — «Мухамбет» — казахская и башкирская народная форма имени Мухаммед (Мухаммад). В тюркской среде (особенно у казахов, башкир, татар) имя Мухаммед часто произносили как «Мамбет», «Мухамбет». Соединение «шам» и «Мухамбет» даёт значение «сияющий, как солнце, Мухаммед» или «Мухаммед из Дамаска». Имя давали в честь пророка, подчёркивая его светлую природу.

Фамилия образована по продуктивной русской модели: к основе имени Шамухамбет добавили суффикс -ов (в женском роде — -ова). Этот суффикс указывал на принадлежность: «чей?» — Шамухамбетов, то есть потомок человека по имени Шамухамбет.

Фамилия характерна для народов Северного Кавказа (особенно ногайцев) и Поволжья (татар, башкир), а также встречается у казахов. В русских документах она фиксируется с XIX века, когда представители этих народов получали паспорта и фамилии по отцу. Географически фамилия редкая, преимущественно распространена в Астраханской области, Ставрополье и в западном Казахстане.

Интересная деталь: написание через «Шам» (а не «Шем») указывает на арабское влияние, а не на тюркскую огласовку. Встречаются варианты Шамухамедова, Шамухаметова — они отражают разное произношение имени Мухаммед в диалектах. Но форма с «б» (Шамухамбет) — самая архаичная, она сохраняет древний тюркский переход «м» в «б» в позиции после гласного.