Фамилия Чемелькова — женская форма фамилии Чемельков, которая образована по распространённой в русской ономастике модели с суффиксом -ов/-ев. Такая модель типична для фамилий, возникших в центральных и южных регионах России, и указывает на принадлежность к роду человека, носившего прозвище или имя Чемелько.

Основа фамилии — прозвище Чемелько. Слово «чемель» в русских говорах имеет несколько значений, и самое вероятное — диалектное название растения, чаще всего чемерицы или какого-то сорного злака. В некоторых областях «чемелем» называли и неопрятного, неряшливого человека, проводя аналогию с сорной травой. Таким образом, прозвище Чемелько мог получить либо человек, живший в местности, изобилующей этим растением, либо — по характерной черте внешности или поведения — неряха. Вторая версия менее вероятна, так как прозвища от названий растений часто давались без негативного оттенка, просто по месту жительства или занятию (например, сбор трав).

Встречается и тюркская версия происхождения: в некоторых тюркских языках есть корень «чемель» со значением «упрямый», «настойчивый». Однако для фамилии, оканчивающейся на -ов, славянская основа выглядит более органично. Суффикс -к-о в прозвище (Чемелько) характерен для украинской и южнорусской антропонимии, что может указывать на географическое происхождение предков — возможно, из районов Белгородской, Курской или Воронежской областей, где такие формы были особенно распространены.

Фамилия довольно редкая. В дореволюционных источниках она не фиксируется среди дворянских родов, что говорит о крестьянском или мещанском происхождении большинства носителей. В советское время фамилия встречалась в основном на Урале и в Сибири — в местах переселения крестьян из южных губерний в ходе аграрных реформ. Сегодня Чемельковых можно встретить в разных регионах России, но наибольшая концентрация сохраняется в Челябинской и Свердловской областях.

При разборе фамилии стоит учитывать, что ударение в ней, скорее всего, падает на второй слог: Чеме́лькова. Это типично для фамилий с суффиксом -ов, образованных от двусложных основ.