Казахский космонавт, третий казах и первый гражданин суверенной Республики Казахстан, 545-й космонавт мира, совершивший полёт в космос.
Родился 27 июля 1972 года в селе Заря Коммунизма Талды-Курганского района Талды-Курганской области Казахской ССР (ныне село Отенай Алматинской области Казахстана).
В 1989 году после окончания средней школы №20 в городе Талды-Курган с золотой медалью, поступил в Армавирское высшее военное авиационное Краснознаменное училище летчиков имени Главного маршала авиации П. С. Кутахова, которое окончил в 1993 году по специальности «командная тактическая истребительной авиации» и получил квалификацию летчика-инженера.
С мая 1993 года проходил службу в Военно-воздушных силах Республики Казахстан на должностях летчика, старшего летчика, командира авиационного звена на авиабазе «Барсы Жетысу» близ города Талдыкорган. Освоил самолеты Л-39, МиГ-23МЛ, МиГ-27МД, Су-27.
В 1993 году подал первое заявление о зачислении в отряд космонавтов. 5 мая 2001 года повторно подал заявление для отбора в первый отряд космонавтов Казахстана. К моменту отбора в отряд космонавтов служил командиром авиационного звена на авиабазе близ города Талдыкорган, имел более 470 часов налета и совершил свыше 360 прыжков с парашютом. Летом 2002 года, в рамках реализации российско-казахстанской договоренности о проведении совместного космического полета, прошел медицинскую комиссию в Институте медико-биологических проблем в Москве.
9 ноября 2002 года рекомендован для включения в отряд космонавтов Республики Казахстан.
17 декабря 2002 года прошел главную медицинскую комиссию и получил допуск к тренировкам. 29 мая 2003 года начал подготовку в составе группы российских кандидатов в космонавты.
С 16 июня 2003 года проходил общекосмическую подготовку в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина в Звездном городке. 28 июня 2005 года сдал государственные экзамены в ЦПК с оценкой «отлично». 5 июля 2005 года решением Межведомственной квалификационной комиссии ему была присвоена квалификация «космонавт-испытатель». Продолжал подготовку в группе космонавтов по программе полета на Международную космическую станцию. В 2006 году окончил физико-математический факультет Жетысуского государственного университета имени И. Жансугурова по специальности «физика и информатика». Является инструктором парашютно-десантной подготовки. Офицер-водолаз.
В ноябре 2008 года, вместе космонавтом М. Р. Аймахановым рассматривался как кандидат в члены основного экипажа космического полета осенью 2009 года. Однако в апреле 2009 года руководство Роскосмоса получило официальное письмо от главы Казкосмоса о том, что «по финансовым вопросам по решению правительства они снимают с полета казахстанского космонавта» (полет оценивался в 30 млн долларов).
15 декабре 2009 года Аимбетов принес присягу государственного служащего в качестве советника председателя Казкосмоса. Работал в качестве советника председателя Национального космического агентства Республики Казахстан, директором департамента агентства. С марта 2011 года работал заместителем начальника отдела информационно-образовательного обеспечения космических технологий в Институте космических исследований имени Султангазина, в апреле 2014 года был назначен заместителем директора ДТОО «Институт космической техники и технологий» АО «Национальный центр космических исследований и технологий» Казкосмоса. Весной 2012 года стал преподавателем в Школе юных космонавтов во Дворце школьников в городе Астане и руководителем кружка «3D моделирования».
12 октября 2012 года постановлением Правительства Республики Казахстан № 1304 А. А. Атимбетову присвоен статус космонавта Республики Казахстан. В 2014 году ему присвоено звание полковника военно-воздушных сил Республики Казахстан. В мае 2014 года на пресс-конференции председатель национального космического агентства Талгат Мусабаев сообщил, что Айдын Аимбетов рассматривается в качестве основного кандидата в космонавты, который может отправиться на МКС от Казахстана в 2017 году.
26 мая 2015 года руководитель пресс-службы Аэрокосмического комитета министерства по инвестициям и развитию Казахстана (Казкосмос) Ербол Давлетов сообщил РИА Новости, что Казкосмос обсуждает и прорабатывает вопрос отправки на МКС в сентябре 2015 года космонавта Айдына Аимбетова вместо британской певицы Сары Брайтман, отказавшейся 13 мая 2015 года от 10-дневного космического полета.
22 июня 2015 года Межведомственная комиссия в Центре подготовки космонавтов утвердила Аимбетова в качестве участника космического полета ТПК "Союз ТМА-18М. В июле статус в экипаже Аимбетова был заменен на «бортинженер-2» в соответствии с его квалификацией. Дублером Аимбетова был назначен российский космонавт Сергей Прокопьев. Старт космического корабля «Союз ТМА-18М» с космодрома Байконур был запланирован на сентябрь 2015 года. В одном экипаже с Аимбетовым на орбиту готовились полететь российский космонавт Сергей Волков и датский первый астронавт Европейского Космического Агентства (ЕКА) гражданин Дании Андреас Могенсен.
28 июля 2015 года решением Государственной медицинской комиссии Айдын Аимбетов был признан годным к космическому полету по состоянию здоровья. 6—7 августа 2015 года участвовал в комплексных тренировках в качестве бортинженера основного экипажа корабля. 7 августа экипаж сдал зачетную тренировку на тренажере ТПК «Союз ТМА-М». С 10 августа начались предполетные подготовки на космодроме Байконур.
18 августа 2015 года основной экипаж пилотируемого космического корабля «Союз ТМА-18М» прибыл на космодром Байконур и приступил к подготовке к полету. 26 августа 2015 года между Роскосмосом и КазКосмосом был подписан контракт на полет казахстанского космонавта А. А. Аимбетова в качестве бортинженера на МКС. 1 сентября решением Государственной комиссии он был утвержден бортинженером-2 экипажа ТПК «Союз ТМА-18М».
О2 сентября 2015 года с космодрома «Байконур» успешно стартовал космический корабль «Союз» с международным экипажем, в составе которого на МКС отправился казахстанец Айдын Аимбетов — 545-м космонавтом мира совершившим полет в космос. 12 сентября 2015 года в 3:32 мск корабль благополучно вернулся на Землю, успешно приземлившись в казахстанской степи.