Фамилия Томарбаева — женская форма фамилии Томарбаев, и её происхождение напрямую связано с тюркскими именниками, вероятнее всего, казахским или башкирским. Основа фамилии — личное имя Томарбай. Разберём его по частям: «Томар» — это древнее тюркское слово, означающее «железо, сталь» (в некоторых диалектах — «глыба, кусок металла»), а «бай» — титул «господин, богач, хозяин». Таким образом, имя Томарбай дословно переводится как «железный господин» или «богатый, как сталь». В тюркской ономастике такие имена давали мальчикам как оберег: считалось, что имя, связанное с крепким металлом, передаст ребёнку твёрдость духа, здоровье и несгибаемость.

Суффикс -ев (в мужском варианте Томарбаев) указывает на модель образования фамилий у тюркских народов, попавших под влияние русской патронимической системы. Обычно такие фамилии означали «сын такого-то»: Томарбаев — сын Томарбая. В женском варианте окончание -а просто меняет род. Географически фамилия Томарбаева чаще всего встречается в Казахстане, особенно в южных и западных областях, а также среди башкир и татар. В русских переписях она редка и, как правило, принадлежит потомкам переселенцев из Средней Азии или Поволжья.

Интересно, что имя Томар (или Тумар) встречается и в древних тюркских рунических надписях, где оно могло быть не только личным именем, но и прозвищем воина, связанного с доспехами или оружием. В отличие от более распространённых имён с компонентом «бай» (например, Алтынбай — «золотой господин»), Томарбай подчёркивает не драгоценность, а прочность и суровость — возможно, предок носителя фамилии был кузнецом, воином или просто человеком с жёстким характером. Других версий, например, арабского или иранского корня, у этой фамилии нет — она чисто тюркская и прозрачная по составу.