Фамилия Чембулат — редкий случай, когда исходное имя-основа почти не изменилось, перейдя в фамилию напрямую, без типичных русских суффиксов -ов, -ин или -ский. Это указывает на её позднее оформление и, скорее всего, нерусское происхождение носителей.

В основе лежит составное тюркское имя Чембулат (варианты — Чанбулат, Джанбулат). Оно распадается на две части: «чем» (или «джан») — душа, и «булат» — сталь, крепкий металл. В сумме имя означает «стальная душа», «крепкий духом». Такие имена были популярны у народов Северного Кавказа, крымских татар, ногайцев и башкир. В русской среде имя Чембулат не встречалось, поэтому фамилия почти всегда указывает на тюркские или кавказские корни предка.

Фамилия могла возникнуть двумя путями. Первый — в среде самих тюркских народов, где имя Чембулат без изменений стало наследственным (как, например, фамилия Ахмет или Мурат). Второй — при переходе в русское сословие: если предка звали Чембулатом, то в документах его записывали просто по имени, а позже эта форма закрепилась за потомками. Отсутствие суффикса говорит о том, что фамилия оформилась уже в XIX–XX веках, когда стандарты русской ономастики перестали быть строгими.

Географически фамилия встречается в основном на юге России — в Краснодарском крае, Ставрополье, Ростовской области, а также в Крыму и Башкортостане. В центральных и северных регионах она практически отсутствует. Это подтверждает связь с ареалом расселения адыгов, балкарцев, кубанских ногайцев и крымских татар.

В написании фамилии возможна вариативность: Чембулатов (с добавлением -ов) — более русифицированный вариант, который встречается чаще, чем чистая форма Чембулат. Оба варианта произошли от одной основы, но второй сохранил исходный облик имени-предка.