Фамилия Земалодинова — редкий пример, где женская форма закрепилась в документах как основная, хотя по правилам русской грамматики фамилия склоняется по мужскому роду (Земалодинов) и женскому (Земалодинова). В основе лежит мужское имя Земалдин. Это составное имя тюркского происхождения, которое распадается на две части. Первая часть — Земал — вариант татарского имени Замиль, означающего «друг, товарищ». Вторая часть — Дин — переводится как «религия, вера». В сумме Земалдин — «друг религии».

Такие имена с компонентом «дин» (например, Гайнутдин, Сафиудин) были распространены в среде мусульман Поволжья, особенно у татар и башкир. Называя сына Земалдином, родители подчёркивали его будущую приверженность вере — в традиционном обществе это было не просто пожелание, а своего рода программа жизни. Со временем имя Земалдин превратилось в фамилию через стандартный русский суффикс -ов: Земалдинов → Земалодинова. Замена «и» на «о» в середине слова (Земалодинов вместо Земалдинов) — возможный результат местного говора или ошибки писаря, который записывал фамилию на слух.

Точное место, где впервые появился род Земалодиновых, можно установить только по архивным записям. Скорее всего, это один из регионов с компактным проживанием татар — Татарстан, Башкортостан или Оренбуржье. Суффикс -ов указывает, что фамилия оформилась в русскоязычной среде, то есть предки Земалодиновых к моменту получения фамилии уже взаимодействовали с русским делопроизводством.