Фамилия Асемова — женская форма, парная к мужской Асемов. В основе фамилии лежит личное имя Асем, и это редкий случай для русской ономастики: имя не исконно русское, а заимствованное из тюркских языков. В казахском, башкирском, татарском языках «асем» (әсем) означает «красивый», «изящный», «прелестный». Скорее всего, Асем — ласкательное или желательное имя, которое давали ребёнку, желая ему красоты и статности.

Словообразовательная модель проста и показательна: фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов. Этот суффикс — ключ к пониманию истории. Он указывает на принадлежность: Асемовы — это «дети Асема». Само наличие суффикса -ов (а не -ин) говорит о том, что имя-основа Асем воспринималось как мужское имя, склоняющееся по типу существительных мужского рода. Если бы имя Асем было женским (в тюркских языках это слово женского рода), фамилия могла бы звучать как Асемин, но этого не произошло. Такая деталь позволяет отбросить и версию о происхождении от диалектного «асём» (осьмина — мера сыпучих тел): подобное прозвище было бы возможно, но маловероятно, так как не оставило следов в антропонимии.

Географически фамилия Асемова встречается в регионах со смешанным русско-тюркским населением: в Поволжье (Татарстан, Башкортостан), в Оренбургской области, а также в Казахстане, где русскоязычное население нередко носило фамилии, образованные от местных имён. Предок носителей фамилии, вероятно, жил в среде, где русское делопроизводство или церковная запись фиксировали имя по отцу: «чей сын? — Асемов». Так имя, означавшее «красивый», закрепилось в русской фамильной форме.