Фамилия Супыгалиева — редкий случай, когда женская форма встречается чаще, чем мужская Супыгалиев, хотя по правилам русского языка именно мужской вариант считается исходным. Основа здесь явно не славянская, а тюркская или иранизированно-тюркская, что сразу указывает на географию происхождения: скорее всего, Казахстан, Башкортостан, Татарстан или регионы Средней Азии. Формант «-ева» — чисто русский патронимический суффикс, который прирастили к нерусской основе при оформлении фамилии по документам, чаще всего в XIX–XX веках.

Корень «Супыгали» — сложносоставное имя. Первая часть «Суп» может восходить к арабскому «суф» (шерсть, грубая ткань) или быть искажением от «суп» как варианта «суфий» — аскет, мистик. Но правдоподобнее, что «Суп» — это фонетическая передача тюркского «суп» (вода, влага) или часть имени «Субхан» (араб. «прославленный»). Вторая часть «гали» — почти наверняка от арабского «гали» (высокий, дорогой, ценный) или «али» (возвышенный). Получается, что личное имя Супыгали могло означать «высокий суфий» или «ценный, как вода» — второй вариант для засушливых степей звучит символично.

Суффикс «-ев» в фамилии указывает на то, что предок носителя или носительницы — мужчина по имени Супыгали. По тюркской традиции, отчество образовывалось без суффикса (Супыгали-улы), но при записи в российских метриках или переписях его русифицировали. Такие фамилии массово возникали у казахов, башкир и татар в конце XIX века, когда начался переход от личных имён к наследственным фамилиям. Сословно предки могли быть как скотоводами-кочевниками, так и муллами или торговцами — имя с религиозным оттенком (суфий, возвышенный) чаще давали люди, связанные с исламской учёностью.

Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Галиев, Супов, Суфиев показывает, что Супыгалиева сохранила более архаичную структуру: двусоставное имя не стянулось в односложную основу. Это говорит о том, что фамилия могла закрепиться в местности, где письменная фиксация произошла позже, или в роду, где имя предка не успели сократить в быту.