Фамилия Зелетдинова — женская форма, а мужская, Зелетдинов, восходит к тюркскому составному имени. Основа здесь — арабское «Зелетдин» (вариант Зиялетдин, Зиятдин), где «Зия» означает «свет, сияние», а «дин» — «вера, религия». Вместе имя переводится как «свет веры» или «сияние религии». Такие имена были широко распространены у татар, башкир и других народов, исповедующих ислам, особенно в Волго-Уральском регионе.

Модель образования фамилии — типичная для русской ономастики, адаптированная под иноязычную основу: к имени Зелетдин добавили русский патронимический суффикс -ов, получив Зелетдинов. Женская форма, соответственно, Зелетдинова. Суффикс указывает на принадлежность: «сын Зелетдина». Фамилия фиксирует не прозвище или профессию, а имя отца, что характерно для поздних фамилий, оформлявшихся у тюркских народов в XIX — начале XX века, когда крестьяне и горожане массово получали фамилии по отцу.

Интересная деталь: в написании фамилии встречается вариант с буквой «и» — Зилетдинова, что ближе к исходному произношению имени (Зиялетдин). Однако форма с «е» (Зелетдинов) закрепилась в русской орфографии как упрощённая, без редукции гласных. Встречается фамилия преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в регионах с татарскими диаспорами — в Челябинской, Оренбургской, Свердловской областях.

По сословной принадлежности предки-носители фамилии чаще всего были государственными или ясачными крестьянами, реже — купцами или духовными лицами. «Свет веры» в имени отца не означал обязательной принадлежности к мусульманскому духовенству: такие имена давали просто в честь религиозных понятий, как и русские имена Вера, Надежда. Фамилия не редкая, но и не массовая — её носители составляют компактные семейные группы, что указывает на относительно позднее и локальное закрепление.