Фамилия Тухметова — женская форма, мужская — Тухметов. Её основа восходит к тюркскому личному имени Тухмет, которое представляет собой фонетический вариант имени Тухмат или Тухтамет. В основе этого имени лежит арабский корень, связанный со словами «твёрдость», «прочность» или «устойчивость». В тюркской ономастике такие имена часто давали с пожеланием, чтобы ребёнок был крепким, стойким, выносливым, либо как оберег от сглаза и болезней. Таким образом, Тухмет — это имя-пожелание, а фамилия, образованная от него по самой распространённой в русском языке модели притяжательного суффикса -ов/-ев, буквально означает «потомок Тухмета».

Географически фамилия Тухметова (и Тухметов) наиболее характерна для регионов с тюркским и финно-угорским населением Поволжья и Приуралья. В первую очередь это Татарстан и Башкортостан, а также Оренбургская область. Встречается она и среди казахов. Такая привязка неслучайна: имя Тухмет было распространено именно в среде татар и башкир, где арабские имена адаптировались под местное произношение. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века можно встретить варианты написания — Тухметов, Тухматов, что говорит о неустойчивости гласной в безударном положении.

Интересно, что фамилия не имеет отношения к русскому слову «тухлый» или каким-либо негативным значениям. Это чисто ономастическое совпадение: тюркский корень звучит похоже, но семантически совершенно другого происхождения. В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ (по профессии, внешности, поведению), Тухметова — это фамилия, напрямую восходящая к личному имени, что характерно для фамилий тюркских народов, вошедших в состав Российской империи и получивших русские фамильные суффиксы.

Что касается сословной принадлежности, то носители фамилии не принадлежали к дворянству или купечеству первой гильдии. В основном это были государственные крестьяне, тептяри (сословие, близкое к башкирам и татарам), реже — мещане. В советское время фамилия распространилась шире, но её ядро по-прежнему остаётся в тех же регионах. Сегодня Тухметова — нечастая, но устойчивая фамилия, которая для её носителя — прямое указание на тюркские корни предков, носивших имя Тухмет.