Фамилия Заинуллин — яркий пример тюрко-арабского антропонимического наследия, адаптированного к русской грамматике. В основе лежит арабское имя Зайнулла (Zayn Allāh), которое означает «краса Аллаха» или «украшение Бога» (от арабского зайн — «красота, украшение» и Аллах). В исламской традиции имя Зайнулла — одно из тех, что выражают глубокую религиозность и почтение к Всевышнему.

К тюркской основе прирос русский патронимический суффикс -ин. По модели «имя + -ин» в России образовывали фамилии от основ, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный (сравните: Ильин, Фомин, Пушкин). В случае с Заинуллиным конечное «а» в имени Зайнулла потребовало именно этого суффикса, а не -ов. Фонетическая адаптация заменила «Зайнуллин» на более привычное для русского уха «Заинуллин» (с утратой йота и стяжением гласных).

Географически фамилия прочно связана с Поволжьем и Приуральем — историческими регионами расселения татар и башкир. Больше всего носителей Заинуллиных в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. Это указывает на то, что предки, вероятно, были мусульманами-суннитами, принявшими фамилию после введения обязательной паспортизации в Российской империи (вторая половина XIX века). До этого момента они бытовали под отчеством или родовым прозвищем, а имя Зайнулла оставалось личным.

Социальный состав предков — крестьяне, торговцы или духовные лица (муллы). Фамилия не несёт указания на ремесло или сословную принадлежность, она чисто патронимическая: «сын Зайнуллы». Встречаются варианты написания Зайнуллин и Заинуллин, причём второй закрепился в русскоязычных документах как упрощённая запись. Менее распространённая, но возможная версия — связь с арабским зайн в значении «польза, благо», что даёт толкование «благо Аллаха», но это менее типично для ономастики.