Фамилия Амелини — редкий случай, когда патронимический суффикс -ин присоединяется не к полной, а к краткой форме имени. В основе лежит имя Амеля, которое в русской народной традиции было уменьшительной или обиходной формой от канонического Емельян (из греческого Αιμιλιανός — «ласковый», «приветливый»). Если бы фамилию образовали от полного имени, она звучала бы как Емельянов; суффикс -ин указывает на основу, оканчивающуюся на -а, то есть на прозвищное или домашнее имя Амеля.

Вторая, менее вероятная, но возможная версия связывает Амелини с прозвищем Амеля, которое в диалектах означало «медлительный», «нерасторопный» человек. В таком случае фамилия возникла не от крестильного имени, а от уличного прозвания, которое закрепилось за родом. Различить эти два источника по одной фамилии без архивных записей сложно: в быту имя Амеля и прозвище Амеля звучали одинаково, и только контекст XVII–XVIII веков мог бы показать, крестили ли предка Емельяном или дразнили за неспешность.

С точки зрения словообразовательной модели фамилия типична для северных и центральных областей России. Суффикс -ин в чистом виде (без наращения -ов) характерен для основ на -а, -я, и Амелини стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Путятин, Гаврилин, Фомин. Интересно, что фамилия не получила распространения в южных регионах, где предпочтение отдавали суффиксу -енко или -ов.

Встречаемость фамилии крайне низкая: по данным переписей, Амелини — это штучная фамилия, сосредоточенная в основном в Костромской и Вологодской областях. Это косвенно подтверждает первую версию: именно в этих краях имя Емельян в народной форме Амеля было особенно популярно в XVII веке. Социальный состав носителей, судя по архивным упоминаниям, — крестьяне и посадские люди, никаких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.