Фамилия Артемовы (в женском роде — Артемова) образована от имени собственного, а точнее — от народной формы крестильного имени Артемий. В повседневной речи на Руси полное церковное имя Артемий сокращали до простого и звучного Артём (или Артемка). Именно эта краткая форма и легла в основу фамилии.

Имя Артемий пришло в русский язык из Древней Греции. В переводе с греческого оно означало «здоровый, невредимый» — пожелание крепкого здоровья и благополучия, которое родители давали ребенку при крещении. В православной традиции особенно почитается святой праведный Артемий Веркольский (XVI век). Он был сыном крестьянина из Архангельской губернии и, по житию, еще в отрочестве прославился кротостью и послушанием. Этот святой — один из возможных небесных покровителей для носителей фамилии.

По словообразовательной модели фамилия Артемовы относится к самому распространенному типу русских фамилий — патронимическому. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «чей?» — «Артемов», то есть сын, потомок или человек из рода Артема. Точно определить, в какой именно местности и в каком веке фамилия закрепилась впервые, сейчас сложно — процесс становления фамилий на Руси был долгим и растянулся на несколько столетий. Однако ясно одно: в основе фамилии лежит не прозвище или ремесло, а личное имя, что делает её прямым наследником древнерусской антропонимической традиции.