Фамилия Чембукова — женская форма фамилии Чембуков, и её разбор стоит начать с необычной основы. В отличие от большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён или профессий, Чембуков почти наверняка восходит к тюркскому прозвищу. Корень «чембук» или «чомбук» в тюркских языках имеет несколько значений: это может быть «ветка», «прут», «чубук» (полый стебель, из которого делают мундштук или деталь курительной трубки), а также «молодой побег» или «плеть». В переносном смысле так могли назвать высокого, худого человека — «длинный, как прут», или, наоборот, обладателя цепкого, гибкого характера. Встречается и значение «вид дикого винограда» или «лоза», что добавляет возможную связь с местностью, богатой такой растительностью.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий от отчества или прозвища. То есть Чембуков — это «сын Чембука». Само прозвище Чембук могло закрепиться за человеком в XVI–XVII веках, когда на южных и восточных рубежах Русского государства активно шло смешение с тюркоязычными народами — татарами, башкирами, ногайцами. Фамилия могла возникнуть в среде служилых людей, казаков или крестьян, которые перенимали прозвища от соседей или начальников.

Географически фамилия Чембукова сегодня встречается нечасто, но её очаги заметны в Поволжье и на Урале — в Татарстане, Башкирии, Оренбургской области. Это логично: именно там исторически жило много тюркского населения, а русские фамилии с такой основой нередко фиксировались у обрусевших татар или башкир. Встречается фамилия и в казачьих станицах, что подтверждает версию о прозвищном происхождении в пограничной среде.

С точки зрения словообразования фамилия Чембукова необычна тем, что её основа не имеет прямого аналога в славянских языках. Если бы корень был славянским, он скорее звучал бы как «Чебук» или «Чубок», но твёрдое «м» выдаёт заимствование. Родственные фамилии — Чембуков, Чембукин, Чембулатов — все они тяготеют к тюркским корням. Встречается также вариант написания «Чомбуков», что ближе к исходному произношению в некоторых диалектах.

Таким образом, предок носительницы фамилии Чембукова — человек, которого окружающие прозвали Чембуком за внешность, манеру поведения или по роду занятий (например, он мог делать чубуки для трубок). Фамилия — не дворянская и не крестьянская в строгом смысле, а скорее «служилая» или «казачья», что типично для южных и восточных регионов России.