เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2470 สมเด็จพระศรีสวรินทิราบรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า มีพระหัตถเลขาถึงเจ้าฟ้ามหิดลอดุลเดช ที่เมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา ซึ่งในหลวง รัชกาลที่ 9 เสด็จพระราชสมภพที่นั่น เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2470 โดยระบุว่า ในหลวงรัชกาลที่ 7 ทรงพระราชทานพระนามว่า ‘ภูมิพลอดุลเดช’ 

สมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี (สมเด็จย่า) ได้รับพระราชทานทางโทรเลขที่รัชกาลที่ 7 ทรงกำกับตัวสะกดเป็นอักษรโรมันว่า "Bhumibala Aduladeja"  ทำให้สมเด็จย่า ทรงเข้าพระทัยว่าได้รับพระราชทานนามพระโอรสว่า "ภูมิบาล" และในระยะแรกพระนามของพระองค์สะกดเป็นภาษาไทยว่า "ภูมิพลอดุลเดช" ต่อมา พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชเองทรงเขียนว่า "ภูมิพลอดุลยเดช" โดยทรงเขียนทั้งสองแบบสลับกันไป จนมาทรงนิยมใช้แบบหลังซึ่งมีตัว "ย" สะกด

พระนามของพระองค์มีความหมายว่า
• ภูมิพล - ภูมิ หมายความว่า "แผ่นดิน" และ พล หมายความว่า "พลัง" รวมกันแล้วหมายถึง "พลังแห่งแผ่นดิน"
• อดุลยเดช - อดุลย หมายความว่า "ไม่อาจเทียบได้" และ เดช หมายความว่า "อำนาจ" รวมกันแล้วหมายถึง "อำนาจที่ไม่อาจเทียบได้"