Фамилия Дарменбаев — редкий пример антропонима, в котором причудливо соединились тюркское имя и русская модель фамилии. В основе лежит мужское имя Дармен, распространённое у казахов, киргизов и других тюркских народов. Оно восходит к арабскому слову «дарман» — «лекарство», «целебное средство», «сила», «мощь». В переносном смысле имя Дармен давали ребёнку с пожеланием здоровья, крепости и способности преодолевать невзгоды. Такой тип имён-оберегов, содержащих в себе идею защиты и исцеления, хорошо известен в ономастике.

Фамильный суффикс -баев — один из самых продуктивных в казахской фамильной системе. Он образован от слова «бай» (богатый, хозяин, господин) и выполняет ту же роль, что русский суффикс -ов/-ев: указывает на принадлежность к роду. То есть Дарменбаев буквально означает «потомок Дармена, сын Дармена». В XIX — начале XX века, когда у кочевых народов начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу, к имени отца добавляли именно этот формант. Получалась конструкция: имя (Дармен) + бай + русское окончание -ев (или -ов, если основа оканчивается на твёрдый согласный). В данном случае конечный «н» смягчил окончание до -ев.

Любопытно, что в самой фамилии спрятано двойное указание на социальный статус предка. С одной стороны, имя Дармен обещало силу и здоровье, с другой — суффикс «бай» прямо называл его обладателя хозяином. Однако не стоит думать, что все Дарменбаевы происходят из богатых родов. К XIX веку «бай» в составе имени или фамилии часто становился просто родовым маркером, а не указанием на реальное богатство. Многие носители фамилии были скотоводами, земледельцами или ремесленниками.

Географически фамилия Дарменбаев почти наверняка привязана к Казахстану, реже встречается в Киргизии и среди тюркоязычных диаспор в России (Оренбургская, Астраханская области, Алтай). В русских документах фамилия могла записываться по-разному: Дарменбаев, Дарманбаев, Дарменбеев — в зависимости от диалектного произношения и грамотности писаря. Вариант с «а» в корне (Дарманбаев) ближе к исходному арабскому «дарман», но менее распространён.

С точки зрения словообразовательной модели фамилия Дарменбаев стоит в одном ряду с такими типичными казахскими фамилиями, как Ахметбаев, Ермекбаев, Серикбаев. Все они строятся по схеме «личное имя + бай + русский суффикс». Это отличает их, например, от фамилий на -улы/-кызы (чисто патронимических) или на -ов/-ев без «бая» (Ахметов, Ермеков). Наличие «бая» в середине — маркер старой, дореволюционной фиксации фамилии, когда имя отца ещё не успели превратить в простое окончание.