Фамилия Дэмчан звучит нехарактерно для русского уха, и это подсказка к её происхождению. В ней нет типичных славянских суффиксов -ов, -ин или -ский. Основа фамилии — Дэм — скорее всего, является фонетической или графической передачей имени Дем (Демьян, Дементий) или, реже, тюркского имени Дем (Деме, Демей). Вторая часть — -чан — указывает на принадлежность к определённой группе людей, жителей местности или выходцев из неё. Такая модель распространена в молдавской, румынской и южнославянской ономастике, где суффикс -ан/-чан образует фамилии от названий сёл, ремёсел или прозвищ.

Наиболее вероятная версия — фамилия происходит от топонима. В Молдове и на западе Украины есть несколько сёл с названиями, в основе которых лежит корень «дем» или «дэм» (например, Демешкан, Деман). Если человек жил в таком селе или происходил из него, его могли назвать «дэмчан» — то есть «дэмец», «выходец из Дэма». В пользу этой гипотезы говорит и то, что фамилия Дэмчан встречается в основном среди носителей молдавского и украинского происхождения, особенно в Черновицкой области и соседних районах Румынии.

Вторая, менее распространённая версия, связывает фамилию с личным именем. Если основа Дэм — это сокращение от Демьян (народная форма Дэмьян), то суффикс -чан мог указывать на «сына Дэма» или «человека Дэма». Однако в славянских языках для этого обычно использовали притяжательные суффиксы (Дэмов, Дэмин), а не -чан, поэтому эта версия слабее.

Также стоит учесть возможное влияние тюркских языков, где «дем» означает «железо» или «крепость», а -чан — уменьшительный суффикс. Но в таком случае фамилия была бы распространена среди татар или башкир, а не в Карпатском регионе, где она фиксируется чаще.

Таким образом, Дэмчан — фамилия географическая, указывающая на выходца из места с корнем «Дэм». Её носители в прошлом, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками из молдавских или украинских сёл. Запись фамилии с буквой «э» вместо «е» — результат румынского или молдавского письма, где «ă» передаётся как «э» в русской транскрипции.