Фамилия Шарфгалиев — редкий пример, где русская словообразовательная модель наложилась на основу, скорее всего, тюркского или арабо-персидского происхождения. Суффикс -ев указывает на типичную для восточнославянских фамилий форму притяжательного прилагательного: «чей?» — Шарфгалиев, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Шарфгали. Такая модель массово закреплялась за крестьянами и мещанами после отмены крепостного права, когда фамилии давали по имени отца.

Самая вероятная основа — мужское имя Шарифгали или Шарафгали, распространённое у татар, башкир и других тюркоязычных народов, исповедующих ислам. Первая часть имени восходит к арабскому «шариф» (شريف) — «благородный», «знатный», «досточтимый». Вторая часть — «гали» (علي) — «высокий», «возвышенный», «великий» (входит в имя Али). Таким образом, имя Шарифгали можно перевести как «благородный и великий» или «досточтимый Али». В бытовой речи и при записи в документы XIX века имя могли упростить до формы Шарфгали, откуда и пошла фамилия.

Встречается также версия, что фамилия могла образоваться от прозвища, связанного с немецким словом «Schärfe» (острота) или «Scharf» (острый, резкий), но она маловероятна. Немецкие корни в Поволжье давали фамилии вроде Шарф, Шарфман, но не Шарфгалиев — суффикс «-гали» здесь явно указывает на восточное имя. Поэтому тюркская версия остаётся основной.

Географически фамилия Шарфгалиев тяготеет к регионам с компактным проживанием татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская, Самарская области. Встречается и у казахов, но реже. Носители фамилии — потомки людей, которых в документах записывали по отцу: Шарфгалиев сын. Сословно предки могли быть как государственными крестьянами, так и служилыми татарами (тептярами, башкирами), нёсшими сторожевую или военную службу на юго-восточных границах России.

С точки зрения орфографии фамилия устойчива: ударение падает на второй слог (Шарфга́лиев), и написание через «а» в первом слоге (а не «о») закрепилось под влиянием арабского написания имени. Встречаются варианты Шарфалиев или Шарафгалиев, но форма Шарфгалиев — самая частая именно в русском написании.