Фамилия Деменина (женская форма), а также её мужской вариант Деменин, образована по стандартной русской модели с суффиксом -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Деменин — это «сын Демени» или «человек из рода Демени». Основа здесь — Деменя, краткая форма одного из крестильных имён.

Самый вероятный источник — имя Дементий (церковное Дометий, от латинского domitus — «укрощённый», «приручённый»). В народной речи Дементий сокращался до Деменя, Дема, Демка. Так что Деменин — это потомок человека по имени Дементий. Менее распространённая, но возможная версия — связь с именем Демид (Диомид), которое в просторечии тоже давало формы Деменя и Дема. Однако для фамилии Деменин первая версия надёжнее: она прямо соотносится с канонической формой Дементий, в то время как Демид чаще порождал фамилии Демидов, Дёмин.

Интересно, что фамилия Деменин — не самая частая. Она заметно уступает по распространённости фамилиям Дементьев и Дёмин, образованным от тех же корней, но с другим суффиксом. Дементьев — от полной формы имени (Дементий + -ев), Дёмин — от краткой Дёма. Деменин же занимает промежуточную позицию: основа та же, что у Дёмина (Деменя вместо Дёма), но звучание ближе к исходному имени. Это может говорить о том, что фамилия возникла в среде, где имя Дементий сохраняло свою «полноту» в бытовом произношении, или же о её более позднем оформлении, когда суффикс -ин уже вытеснял -ев в некоторых диалектах.

По географии фамилия Деменина встречается в центральных областях России, особенно в Поволжье и на Урале, что типично для фамилий, возникших в XVI–XVII веках среди крестьян и посадских людей. Социальный контекст простой: предки носителей фамилии были, скорее всего, крестьянами или ремесленниками, получившими родовое прозвание по имени отца — Демени. Никакого дворянского или купеческого происхождения у этой фамилии не зафиксировано. Это честное указание на родство, без претензий на древность.