Фамилия Сумбулова — женская форма, а её основа, мужская фамилия Сумбулов, образована от прозвища или имени Сумбул. Самая вероятная версия связывает это прозвище с тюркским словом «сумбул» — так в ряде тюркских языков называют гиацинт. Если это так, то прозвище могли дать человеку с тонким обонянием, любящему душистые травы, или же оно носило характер ласкательного обращения — как «цветочек», «душистый». Встречается и значение «колос», что могло указывать на земледельца.

Менее распространённая, но лингвистически возможная версия — связь с арабским словом «сумбуль» (колос), но в русской ономастике чаще фиксируется именно «цветочная» трактовка. В словаре тюркизмов русского языка фамилия не упоминается как прямой заимствованный антропоним, но модель образования типична для русских фамилий из тюркской лексики.

Словообразовательная модель проста: основа Сумбул + патронимический суффикс -ов, типичный для русских фамилий, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Сумбула). Такие фамилии обычно закреплялись за детьми человека, носившего прозвище, и передавались по наследству.

Географически фамилия Сумбулова встречается в основном в южных регионах России и Поволжье — там, где исторически были сильны тюркские влияния и контакты с татарами, башкирами, ногайцами. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались среди крестьян и мещан, реже — среди однодворцев. Известных дворянских родов с этой фамилией не отмечено, что указывает на её происхождение из простонародной среды.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Сумбулов, Сумбулян, Сумбулат — показывает, что корень «сумбул» мог варьироваться в произношении и написании, но сохранял общую семантику. В отличие от фамилий на -ин (типа Сумбулин), форма на -ов характерна для более раннего слоя фамилий, образованных от прозвищ, а не от имён на -а/-я.