Фамилия Афромеев ведет начало от имени Афромей, которое, в свою очередь, прошло цепочку упрощений от полной церковной формы Варфоломей. Эта эволюция выглядит так: Варфоломей сначала стянулся в Вафромей, а затем, с утратой начального слога, превратился в Афромей. Такое «усечение» — не редкость в русской народной традиции: длинные и непривычные для бытовой речи греческие имена часто укорачивали, чтобы их было легче произносить.

Само имя Варфоломей — арамейского происхождения, а не греческого, как иногда ошибочно считают. В переводе оно означает «сын вспаханной земли» или «сын полей». В русский язык оно попало через греческую традицию вместе с христианством и закрепилось в святцах благодаря апостолу Варфоломею. Однако в народе имя прижилось не сразу: его варианты — Афромей, Фоломей, Бахрамей — встречаются в старых документах, особенно среди крестьян и посадских людей.

Фамилия Афромеев образована по стандартной русской модели: к основе Афромей добавили притяжательный суффикс -ев, который указывал на принадлежность к главе семьи. Буквально фамилия означала «сын Афромея» или «потомок Афромея». Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкого звука [й], что типично для фамилий, образованных от имен, оканчивающихся на -ей.

По сословному составу носители фамилии Афромеев, скорее всего, относились к крестьянам или мещанам. В дворянских родословных эта фамилия не зафиксирована, что косвенно подтверждает её «народное» происхождение: имя Афромей было распространено в среде, далекой от книжной образованности. Географически фамилия встречается преимущественно в центральных и северных областях России, хотя точной статистики по ней нет.

С точки зрения словообразования, Афромеев стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Афонин (от Афанасий), Фомин (от Фома) или Вахромеев (от Варфоломей, но с сохранением начального слога). Все они демонстрируют, как церковное имя адаптировалось к живой речи, а затем застыло в фамилии.