Фамилия Деменченкова — женская форма от мужской фамилии Деменченков, и её разбор стоит начать с суффикса, который сразу выдаёт географию бытования. Суффикс -енков — характерный признак южнорусских и украинских фамилий, особенно распространённых на территории бывшей Слобожанщины (современные Белгородская, Курская, Воронежская области, а также восток Украины). В отличие от великорусского суффикса -ов («Дементьев») или -ин («Дементьин»), форма -енков указывает на уменьшительно-патронимическое происхождение: «сын Деменчонка» или «внук Деменчонка».

В основе фамилии лежит народная форма имени Дементий. Официальное церковное имя Дементий (от латинского Dementia — «безумие», что в христианском контексте переосмысливалось как «юродство ради Христа») в быту часто сокращали до Деменча или Деменчонка. Суффикс -чонок (уменьшительный, как «котёнок», «ребёнок») превратил имя в прозвище младшего или невысокого человека — Деменчонок. От него по схеме «чей будешь?» образовали фамилию Деменченков: буквально «принадлежащий Деменчонку».

Есть и вторая, менее вероятная версия — связь с диалектным словом деменок (в некоторых говорах — «непоседа», «озорник»). Но она спорна, так как ударение в фамилии падает на второй слог (Деме́нченков), а в слове «деменок» ударение было бы на первый. Поэтому основная гипотеза — патроним от имени Дементий через уменьшительную форму — остаётся самой правдоподобной.

Сословно фамилия Деменченков, скорее всего, относится к крестьянской или мещанской среде: суффикс -енков в XVII–XIX веках был типичен для простонародья Центральной России и Малороссии. Дворянские фамилии на -енков встречаются, но крайне редко. Если ваши предки носили эту фамилию, они, вероятно, жили в южнорусских губерниях и были либо однодворцами (государственными крестьянами), либо казаками.

В написании фамилии встречается вариант Деминченкова (с буквой «и» вместо «е»), но он менее распространён и, скорее всего, возник из-за акающего произношения: в безударном положении «е» звучит как «и». Правильное написание через «е» зафиксировано в большинстве документов и словарей.