Фамилия Демчекова — женская форма фамилии Демчеков, и её разбор стоит начать с мужского варианта. Основа фамилии — имя или прозвище Демчек, а суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Демчека» или «из рода Демчековых». Само имя Демчек — это уменьшительно-ласкательная форма от канонического имени Дементий (или Демьян). Дементий восходит к латинскому «domitius» — «укротитель», а Демьян — к греческому «дамианос», что значит «посвящённый богине Дамии» (богине плодородия). В русском быту эти имена часто путали и сокращали одинаково: Дема, Демка, а от них образовывали «детские» формы с суффиксом -ек, как Демчек.

Интересная особенность — суффикс -ек в основе. В отличие от более частого -к- (Демкин, Демков), суффикс -ек придавал имени оттенок ласки или уменьшительности, но не такой распространённый, как -очк- или -ечк-. Демчек могло быть прозвищем невысокого или молодого человека по имени Дементий, а со временем закрепилось как фамильное имя. Такие формы встречаются в северных и центральных губерниях России, где любили «усечённые» варианты имён.

В написании фамилии возможна путаница с Демчаков или Демщиков, но Демчеков — более редкий вариант. Учитывая, что фамилия не массовая, её носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких близких родов, а не из разных регионов. Точных данных о сословной принадлежности нет, но по модели образования (суффикс -ов) фамилия типична для крестьян и мещан, которые получали фамилии по имени отца в XIX веке после отмены крепостного права.

Если говорить о географии, Демчековы чаще встречаются в Поволжье и на Урале, где были сильны старообрядческие общины, сохранявшие архаичные формы имён. В документах XVII–XVIII веков фамилия не зафиксирована, что подтверждает её позднее оформление. Споров о происхождении корня нет — он однозначно связан с именем Дементий или Демьян, и альтернативные версии (например, от тюркского «дем» — «дым») маловероятны, так как суффикс -чек характерен именно для русских уменьшительных форм.