Фамилия Деменченков — один из тех редких случаев, когда на слух фамилия кажется длинной и сложной, а на деле её основа проста и сводится к одному корню. Если отбросить суффиксы, останется имя Дементий (каноническая церковная форма — Дометий, от латинского domitus — «укрощённый», «прирученный»). Но самое интересное здесь не корень, а способ, которым фамилию «собрали»: она прошла через две ступени уменьшительности.

Сначала полное имя Дементий превратили в народную, разговорную форму Деменча или Деменка — так на Руси называли младшего сына или просто человека с лаской. От этого прозвища и образовалась фамилия Деменченков. Суффикс -енк- в русских фамилиях чаще встречается на западе и юге (украинское и белорусское влияние), а вот окончание -ов — типично великорусское, северное. Получается гибрид: «западный» уменьшительный суффикс + «московский» патронимический формант. Такое смешение указывает на то, что фамилия сложилась в пограничных или переселенческих районах — например, на юге России или в Смоленской области, где сталкивались разные диалектные традиции.

По модели образования Деменченков — типичный патроним: «чей?» — Деменченков, то есть сын Деменченка. Первым носителем фамилии был, скорее всего, крестьянин или посадский человек, которого в документах записали не по отцу (как Дементьев), а по деду или отцу, которого в быту звали уменьшительно. Такая цепочка — Дементий → Деменка → Деменченок → Деменченков — встречается реже, чем просто Дементьев или Дементьевский, поэтому фамилия осталась относительно малочисленной.

В документах XVI–XVII веков, например, в писцовых книгах, можно встретить крестьян Деменка и Деменку, но фамилия Деменченков в старых списках почти не попадается — она закрепилась позже, уже в XVIII–XIX веках, когда фамилии стали обязательными для всех сословий. Географически она тяготеет к Центральной России и Поволжью, с отдельными гнёздами в бывших вотчинах, где жили переселенцы из западных губерний.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Деменченков стоит особняком. Дементьев — самая частая и прямая форма (сын Дементия). Деменков — от той же основы Деменка, но без уменьшительного суффикса -енк-. А Деменченков — самая «многослойная» версия, которая сохранила в себе сразу два ласкательных суффикса: сначала -к-, потом -енк-. Это говорит о том, что предок носителя был младшим в семье или его особо выделяли в обиходе — иначе бы остановились на более короткой форме.