Фамилия Демерташ — редкий случай, когда тюркское слово закрепилось в русском родовом имени без привычного славянского суффикса. В ней нет окончаний -ов, -ин или -ский, которые обычно выдают «русскую» фамилию. Это так называемая «чистая» основа, которая перешла в фамилию в том виде, в каком её записал священник или писарь.

Разбираем слово по частям. «Демер» — это искажённое тюркское «темир» (железо). В разных тюркских языках звучание могло меняться: «темер», «демир», «демер». «Таш» — камень. Вместе «Демерташ» означает «железный камень». В прямом смысле — руда, или же крепкая, твёрдая порода. Прозвище Демерташ могли дать человеку с несгибаемым характером, либо кузнецу, работавшему с рудой, либо тому, кто жил у скалы с железным отливом.

География фамилии указывает на южные регионы бывшей Российской империи, где был силён тюркский субстрат: Крым, Приазовье, Кубань, Северный Кавказ. Встречается она и у крымских татар, и у турок, и у греков-урумов (тюркоязычных греков). В русскую среду фамилия попала, скорее всего, через казачьи списки или через крещёных татар. Поскольку фамилия не получила суффикса, её носители могли происходить из среды, где фамилии только начинали закрепляться, и запись делалась «на слух» — без приведения к русской модели.

Стоит отметить, что фамилия могла иметь и топонимическое происхождение. В Турции есть несколько мест с названием Демирташ (посёлки, горы). Переселенец, приехавший оттуда, мог получить фамилию по месту выхода. В таком случае Демерташ — это не характеристика человека, а память о родине предков.

В написании возможны варианты: Демирташ, Демерташ, Темерташ. Последний вариант ближе к казахскому и киргизскому произношению, где «т» в начале слова не озвончается. Форма «Демерташ» — результат адаптации в русской устной речи, где глухой «т» после звонкой «м» перешёл в «д».