Фамилия Сотвалдыева — один из тех редких случаев, когда корень слова почти полностью сохраняет исходное тюркское прозвище. Основа здесь — «сотвалды», что с казахского или киргизского языков переводится как «продал» или «он продал» (от глагола «сату» — продавать). Форма «сотвалды» — это прошедшее время третьего лица единственного числа: «(он) продал». В тюркских языках такие глагольные формы нередко становились личными именами или прозвищами, которые затем закреплялись как фамилии. В данном случае прозвище могло относиться к человеку, который занимался торговлей, был купцом или получил такое имя по какому-то памятному случаю — например, продал что-то важное или, наоборот, был продан в рабство в детстве (такая практика тоже встречалась в кочевых обществах). Фамилия образована по русской модели присоединением суффикса -ев, который указывает на принадлежность («чей?» — Сотвалдыев). Женская форма Сотвалдыева, соответственно, означает дочь или жену Сотвалдыева.

Мужской вариант — Сотвалдыев. Окончание -ев, а не -ов, объясняется тем, что основа заканчивается на мягкий согласный «д» (в исходной форме «Сотвалды»). Такая модель типична для фамилий, пришедших из тюркской среды в XIX–XX веках, когда русская администрация фиксировала имена и прозвища местного населения.

Географически фамилия тяготеет к Средней Азии и югу Казахстана. Встречается она в основном среди казахов и киргизов, реже — у других тюркских народов. В России носители Сотвалдыевой — это, как правило, потомки переселенцев из тех регионов. Известных публичных фигур с такой фамилией нет, что типично для редких родовых имен, не попавших в советскую номенклатурную элиту.

С точки зрения словообразования, фамилия примечательна тем, что сохранила глагольную форму без дополнительных тюркских аффиксов (вроде -бай, -бек, -жан). Это указывает на то, что прозвище давалось не по титулу или сословию, а по действию — то есть по конкретному занятию или событию. Родственные фамилии — Сатвалдиев (узбекский вариант с тем же корнем), Садыков (от «садык» — честный), но Сотвалдыева стоит особняком именно из-за прямого глагольного значения.