Фамилия Абземельев — редкая и неочевидная с первого взгляда. Её основа, скорее всего, не связана ни с землёй, ни с каким-либо географическим объектом, хотя окончание -ев наводит на мысль о притяжательном прилагательном от прозвища или имени.

Ключ к разгадке — в первой части. «Абземель» почти наверняка восходит к тюркскому мужскому имени Абземель или Абдземель. Это сложное имя арабского происхождения, где «Абд» (или «Абз» в диалектном произношении) означает «раб», а «Земель» — искажённое «Джамиль» (красивый, прекрасный). Таким образом, полное значение — «раб Прекрасного», то есть раб Бога, одно из теофорных имён, распространённых у мусульманских народов.

Фамилия образована по русской модели: к тюркскому имени Абземель добавили типичный русский суффикс принадлежности -ев. Изначально это было отчество: «сын Абземеля» или «внук Абземеля». Носители фамилии, вероятно, происходят из среды крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья, где такие имена были распространены, а затем, после принятия православия, закрепились в виде фамилии.

Встречается фамилия в основном в Оренбургской, Самарской областях и в Башкортостане — регионах, где исторически плотно соприкасались русская и тюркская культуры. Других версий происхождения, например от прозвища, связанного с земледелием, нет: «аб» в тюркских языках означает «охота» или «вода», но ни то, ни другое не складывается в осмысленное прозвище «охотник на землю». Арабское происхождение — единственное логичное объяснение.