Фамилия Юльметьева — женская форма фамилии Юльметьев. Её основа восходит к тюркскому мужскому имени Юльметь (варианты: Юлмәт, Юльмет). Это имя составное: первая часть «юл» означает «дорога, путь», вторая «меть» или «бит» — «давать, дарить». В буквальном смысле имя можно перевести как «дарующий путь» или «путеводный». В тюркской антропонимии такие имена часто давали с пожеланием удачи в дороге или в жизненном пути.

Словообразовательная модель фамилии — патроним на -ев от имени на мягкий согласный (-мет > -метьев). Суффикс -ев указывает на принадлежность: Юльметьев значит «сын Юльметя». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от тюркских имён, особенно в Поволжье и Приуралье. Фамилия не получила широкого распространения за пределами татарской и башкирской среды, что отличает её от массовых русских фамилий на -ов.

Географически фамилия Юльметьева чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках носители фамилии записаны среди государственных крестьян и тептярей — сословной группы, которая в XVIII–XIX веках состояла из татар и башкир, плативших ясак и выполнявших повинности. За пределами этого ареала фамилия редка, что говорит о её локальном происхождении.

В отличие от фамилий, образованных от арабских или персидских имён, Юльметьев — пример чисто тюркского именослова, где корни прозрачны без обращения к исламской традиции. Имя Юльметь не встречается в мусульманских святцах, это народное, домусульманское имя. Поэтому фамилия сохраняет следы доисламской тюркской культуры, что роднит её с такими фамилиями, как Юлдашев (от «юлдаш» — попутчик) или Юлгушев.

Сложность написания с мягким знаком в корне (Юльметьева) иногда приводит к ошибкам: в документах встречаются варианты Юлметьева, Юльметева. Однако исторически форма с мягким знаком верна — она отражает произношение имени в татарском языке, где после «л» следует мягкий согласный.