Фамилия Дементиев — одна из тех, что образована от крестильного имени, но с неочевидным на первый взгляд корнем. В её основе лежит каноническое имя Дементий (церковная форма Дометий), которое восходит к латинскому Domitius — родовому имени в Древнем Риме. Значение спорное: чаще всего его связывают с латинским domitus («укрощённый», «приручённый»), но есть версия и о происхождении от этрусского корня. В святцах имя закрепилось благодаря нескольким раннехристианским мученикам, в том числе святому Дометию Персиянину.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединялся к основе имени, указывая на принадлежность («сын Дементия»). В просторечии имя часто произносили и писали как Дементий, а не Дометий, поэтому фамилия закрепилась в форме Дементиев, а не Дометиев. Встречается и вариант Дементьев — более распространённый, но Дементиев сохранился как архаичная или диалектная форма, где мягкий знак перед суффиксом выпал.

Интересно, что в документах XVII–XVIII веков можно найти обе формы даже у одного рода: писцы могли записать «Дементьев» в одной ревизии и «Дементиев» в следующей. Это не ошибка, а отражение живого произношения. Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России — Вологодской, Костромской, Ярославской, где имя Дементий было в ходу среди крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией почти нет: это фамилия простого сословия, образованная от распространённого, но не самого частого имени.

Разбор суффикса здесь показателен: -ев, а не -ов, потому что основа имени заканчивалась на мягкий согласный (Дементий → Дементиj-). В русской ономастике это стандартное правило, но для неспециалиста может быть неочевидным. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Дометиев, Дементьев, Деменчук — то Дементиев оказывается самой редкой и при этом наиболее близкой к исходной полной форме имени без усечения.