Фамилия Темербалинов — редкий пример тюрко-персидского сращения, которое в русской среде оформилось с помощью стандартного патронимического суффикса -ов. Основа здесь двусоставная: Темер- и -бали. Первая часть восходит к тюркскому тимер (железо) — в разных диалектах встречаются варианты темир, темер, тимер. Вторая часть — арабское бали (старый, древний) или, что вероятнее, персидское бали (да, воистину). В имени Темербали оба корня скрепляются в смысл «железный старец» или «крепкий, как железо, старик». Это типичное составное личное имя у тюркских народов, где первый компонент часто обозначал прочность, несокрушимость, а второй — возраст, мудрость или почтение.

Имена с корнем тимер широко распространены у башкир, татар, казахов, ногайцев. У башкир, например, известно имя Тимербай (железный богач), у татар — Тимергали (железная возвышенность). Вариант Темербали встречается реже, но он явно того же ряда. Вероятнее всего, фамилия Темербалинов сложилась в среде крещёных татар или башкир, которые переходили в православие и получали фамилии по имени отца. В таком случае предок носителя фамилии носил личное имя Темербали, а его сын стал писаться Темербалиновым — «сын Темербали».

По сословной принадлежности предки Темербалиновых, скорее всего, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к служилым татарам. В документах XVIII–XIX веков фамилии на -ов от тюркских имён встречаются в Оренбургской, Уфимской, Казанской губерниях. Темербалиновы могли жить в тех же краях, где записывали Тимербаевых, Темирбулатовых, Балиновых. Судя по редкости фамилии, род был немногочисленным, возможно, локальным — из одного села или волости.

Стоит отметить, что в русском бытовании фамилия могла упрощаться: ударение, скорее всего, падает на третий слог — Темерба́линов. Встречаются искажения вроде Темирбалинов, но исходная форма с «е» в первом слоге (Темер-) ближе к башкирскому произношению, где темер — железо. Если ваш предок писался именно через «е», это указывает на определённый диалектный ареал — возможно, юго-восток Башкортостана или зауральские степи.

Других версий происхождения, кроме как от личного имени, нет. Связывать фамилию с топонимом (населённый пункт Темербали) маловероятно — таких названий в открытых источниках не зафиксировано. Фамилия не дворянская, не купеческая, не священническая — она из народной толщи, из среды, где имя давали по качествам, а фамилию — по отцу.