Фамилия Атраментовы — редкий пример искусственного, книжного происхождения. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от прозвищ, профессий или крестильных имён, эта фамилия ведёт начало от слова «атрамент» — чернила. Слово это не общеславянское, а узкорегиональное: его фиксируют в лексиконе гуцулов, этнографической группы украинцев, живущих в Ивано-Франковской, Черновицкой, Закарпатской областях Украины и в приграничных районах Румынии.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Суффикс -ов в русских фамилиях обычно присоединяется к основам мужского рода: от профессии «кузнец» — Кузнецов, от имени «Пётр» — Петров. Слово «атрамент» среднего рода (оно заимствовано из латинского atramentum), но фамилию образовали именно по мужскому типу. Такое же исключение — фамилия Розов, хотя роза — женского рода. Это косвенно указывает на искусственное, а не бытовое происхождение: фамилию могли дать в семинарской или училищной среде, где на фамилии смотрели как на формальные обозначения, не заботясь о грамматическом соответствии.

Встречается и вариант написания — Артаментовы. Это не опечатка, а результат народной переработки неясного слова: корень «атрамент» был непрозрачным для носителя языка, и его «подправили» под более привычное «арт-» (от латинского ars — искусство) или под звучание имени Артемий. Оба варианта, Атраментовы и Артаментовы, документированы, и их следует считать равноправными историческими формами одной фамилии.

Точное время и место возникновения рода Атраментовых без серьёзных генеалогических изысканий не установить. Ясно лишь, что фамилия эта — не крестьянская и не купеческая, а скорее всего, книжная, семинарская. В духовных училищах XVIII–XIX веков ученикам нередко давали фамилии по латинским или греческим словам, и «атрамент» (чернила) для будущего писца или дьячка — мотив вполне логичный.