Фамилия Беломоин — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти прозрачно для современного носителя языка. В её основе лежит сложение двух корней: «бел-» (от «белый») и «мой-» (от «мыть»). Исходное прозвище — Беломой. В старину так могли назвать банщика или человека, чья работа была связана с водой и чистотой: прачку, судомойку, того, кто мыл посуду в трактире. Прилагательное «белый» здесь, скорее всего, выступало в значении «чистый», «вымытый до бела», а не как указание на цвет волос или кожи.

Фамилия образована по продуктивной модели на -ин: суффикс указывает на принадлежность — «чей сын?» — «Беломоин», то есть сын Беломоя. Такая модель была распространена в северных и центральных русских говорах, где прозвища на -ой и -ей давали фамилии на -ин (сравните: Косой — Косин, Глухой — Глухин). В южных и западных регионах та же основа чаще оформлялась бы суффиксом -ов: Беломоев.

Прозвище Беломой не было широко распространено, что делает фамилию сравнительно редкой. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Урале — в регионах, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральной России, нередко получавшие прозвища по занятиям. В документах фамилия фиксируется с XIX века, но само прозвище могло возникнуть намного раньше. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные «чистые» профессиональные именования (Мойка, Мыльников) отмечены как типичные для ремесленной среды.

Точное место и время появления фамилии Беломоин без генеалогического поиска по конкретным метрическим книгам и ревизским сказкам назвать нельзя: процесс перехода прозвища в наследственное имя был длительным и не всегда привязан к одной местности. Но сама модель — прозвище-профессия плюс патронимический суффикс — надёжно указывает на социальную среду предков: скорее всего, это были крестьяне или посадские люди, чей труд был хорошо заметен окружающим.