Фамилия Чемухин — одна из тех, где корень на первый взгляд неочевиден, но словообразовательная модель подсказывает верный путь. Суффикс -ин указывает на происхождение от прозвища или имени, оканчивающегося на -а или -я: Чемуха — Чемухин, то есть «сын Чемухи» или «человек из рода Чемухи».

Самая прямая и правдоподобная версия связывает основу Чемух- с русским диалектным словом «чемуха» — так в некоторых говорах называли чепуху, вздор, пустяк или бестолковщину. Прозвище Чемуха могли дать человеку несерьёзному, любящему болтать ерунду, или же, наоборот, тому, кто сам был причиной путаницы и неразберихи. В ономастике такие прозвища от абстрактных понятий встречаются нередко: Баламут, Пустомеля, Враль. Чемуха стоит в том же ряду.

Менее вероятная, но допустимая версия — от тюркского личного имени Чем или Чеми с добавлением русского суффикса -ух(а), который придавал фамильярно-пренебрежительный оттенок (как Ванюха, Петруха). В таком случае Чемуха — это русифицированная форма тюркского имени, а Чемухин — уже отчество от неё. Однако для этой гипотезы нет надёжных письменных подтверждений в исторических документах, и она уступает первой по простоте и распространённости модели.

Географически фамилия Чемухин встречается нечасто, но заметна в центральных и южных областях России — в Тамбовской, Воронежской, Рязанской губерниях. В этих краях диалектное слово «чемуха» было в ходу, что косвенно подтверждает основную версию. Встречается также вариант написания Чимухин — это результат аканья, когда безударное «е» переходит в «и» на письме.

Таким образом, предок носителей фамилии Чемухин, скорее всего, получил прозвище за характер или манеру речи — его называли Чемухой, то есть пустомелей или болтуном. Со временем прозвище закрепилось за его потомками как фамилия, и теперь оно — редкий свидетель живой диалектной лексики, почти исчезнувшей из современного языка.