Фамилия Чемерило принадлежит к числу украинских фамилий, образованных с помощью суффикса -ил(о). В ономастике этот суффикс часто указывает на деятеля, причем нередко с оттенком иронии или пренебрежения: он «приклеивался» к человеку за какую-то характерную черту или привычку. По той же модели возникли фамилии Крутило, Ломало, Решетило. В основе Чемерило лежит, скорее всего, украинское слово «чемериця» — так называют ядовитое травянистое растение, известное своими сильными, даже опасными свойствами. Чемерицей в народе лечили, но могли и отравить, поэтому прозвище Чемерило могли дать человеку, который занимался сбором или продажей этой травы, либо же колючему, «едкому» по характеру человеку, которого лучше обходить стороной.

Вторая, менее вероятная версия отталкивается от глагола «чемерити» — в некоторых украинских говорах это означает «чавкать», «есть с жадностью». Тогда Чемерило — прозвище любителя плотно поесть или того, кто ел неаккуратно. Однако связь с растением выглядит более убедительной: фамилия встречается в основном на западе и в центре Украины, где чемерица хорошо известна и широко использовалась в быту.

В отличие от распространенных русских фамилий на -ов/-ин, Чемерило осталось в исходной, «прозвищной» форме без патронимического суффикса. Это типично для украинской традиции, где фамилии часто не менялись по родам: Чемерило может носить и мужчина, и женщина. Склоняется она как существительное среднего рода: «нет Чемерила», «говорю с Чемерилом».

Сословной привязки у фамилии нет: Чемерилами могли быть и казаки, и крестьяне, и мещане. В реестрах запорожских казаков XVII века встречаются похожие прозвища, но точных упоминаний именно Чемерила в ранних документах немного — фамилия оставалась локальной, не выходя за пределы нескольких волостей. Сегодня она редкая, но не исчезнувшая: носители живут в Украине, а также в русскоязычной диаспоре, куда фамилия попала с волнами миграции.