Фамилия Алемаев — яркий пример того, как прозвище, данное человеку, превратилось в фамилию целого рода. Её основа — слово «алемай» или «алема», которое в русских говорах, особенно в южных и центральных областях, имело два близких значения. Первое — «обманщик», «плут», «проходимец», второе — «льстец», «угодник», «подхалим». В. И. Даль в своём словаре фиксирует глагол «алеманить» — «плутовать, обманывать, льстить». Прозвище Алемай, скорее всего, было ироничным или «охранительным»: так могли назвать хитрого и изворотливого человека, а могли, наоборот, дать простодушному — в насмешку или чтобы «обмануть» нечистую силу.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Алемаев буквально значит «сын Алемая» или «из рода Алемая». По модели образования это типичная русская патронимическая фамилия, которая закрепилась в XV–XVII веках, когда прозвища отцов переходили к детям в качестве наследственного имени. Примечательно, что фамилия не получила широкого распространения и осталась достаточно редкой — это говорит о том, что прозвище было локальным, диалектным и не перешло в массовый обиход.

Интересно, что корень «алем-» встречается и в других фамилиях, например, Алемасов, Алеманов. Но Алемаев стоит особняком: если Алемасов, скорее всего, образован от тюркского имени (ср. Алимас), то русская огласовка «алемай» с суффиксом -ай (как в прозвищах Болтай, Кисляй) выдаёт именно разговорное, бытовое происхождение. Носитель фамилии Алемаев мог быть потомком человека, которого в деревне знали под прозвищем Алемай — лукавого говорунья или умелого угодника, способного «подмаслить» нужного человека.

Встречается фамилия преимущественно в Поволжье и центральных регионах России, что совпадает с ареалом бытования слова «алемай». Сословной привязки нет: прозвищные фамилии на -ев могли получить и крестьяне, и посадские люди, и даже мелкие служилые. Никакой связи с дворянством или известными историческими родами у Алемаевых не прослеживается — это фамилия простого люда, сохранившая в себе живой отпечаток народной речи и нравов прошлого.