Фамилия Бельмачева — женская форма, мужской вариант — Бельмачев. Эта фамилия редкая и неоднозначная, её разбор требует внимания к диалектной лексике и возможным искажениям при записи. Самая правдоподобная версия связывает её со словом «бельма» — так в некоторых говорах называли бельмо на глазу, то есть помутнение роговицы. Прозвище Бельмач могли дать человеку с заметным дефектом зрения. Суффикс «-ач» в русских прозвищах часто указывал на носителя яркой внешней черты (ср. Усач, Бородач, Горбач), поэтому Бельмач — это «тот, у кого бельмо». От этого прозвища через стандартную модель «Бельмач + -ев» образовалась фамилия.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с тюркским словом «бельмес» (не знающий, не понимающий). В русских говорах «бельмес» закрепилось в выражении «ни бельмеса не смыслить», а в фамилиях иногда переосмысливалось под влиянием более понятного «бельмо». Однако переход «бельмес» → «Бельмачев» — это уже вторичное народное переосмысление, а не прямой источник.

Географически фамилия встречается в центральных и южных областях России, но нигде не образует плотных гнёзд. Это указывает на то, что она возникла не в одном родовом гнезде, а независимо в разных местах — каждый раз как прозвище конкретного человека. Сословного барьера у фамилии не было: прозвище по внешности давали и крестьянам, и посадским людям. В документах XVII–XVIII веков могли фиксировать как «Бельмач», так и «Бельмачев» — в зависимости от того, записывали ли человека по прозвищу или уже по устоявшейся фамилии сына.

Интересная деталь: фамилия избежала типичного для многих прозвищных фамилий суффикса «-ин» (Бельмачин). Если бы основой было слово «бельма» в значении «глаза» (множественное число от «бельмо»), логичнее было бы ожидать именно «Бельмачин». Форма «Бельмачев» чётко указывает, что в основе лежало именно прозвище на «-ач», а не просто анатомический термин. Это дополнительный аргумент в пользу версии о прозвище Бельмач, а не о прямом описании внешности.