Фамилия Демиова — яркий пример того, как одна буква может запутать след. На первый взгляд кажется, что перед нами типичная «матронимическая» фамилия, образованная от женского имени Демия (редкая форма от Евдокия или Домна). Но это ошибка. Настоящая основа — мужское имя Демид (разговорная форма канонического Диомид). В русских говорах имя Демид нередко произносили как «Демий»: конечное «д» выпадало, и получалось Демий, а от него — притяжательное прилагательное «Демиева». То есть фамилия Демиова — это вариант фамилии Демидов, но с утраченным согласным.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Демиова — «дочь (или жена) Демия». В старину такую форму могла получить женщина, если её отца или мужа в быту звали именно Демий. В документах XIX века встречаются обе записи — и Демидов, и Демиев, и Демиов — в зависимости от местного говора и грамотности писаря. Поэтому Демиова — не отдельная редкая фамилия, а фонетический «сбой» в цепочке Демид → Демий → Демиов.

Географически такая форма тяготеет к северным и центральным губерниям России, где «д» на конце слова могли смягчать или вовсе не произносить. Встречается она нечасто, и носители, скорее всего, имеют общих предков с Демидовыми, но потеряли «д» в написании при переходе фамилии по женской линии или из-за ошибки переписчиков.

Если искать корень глубже, то имя Диомид (греч. «божественная сила») пришло на Русь с христианством, а его народная форма Демид стала одной из самых распространённых основ для фамилий. Демидова — фамилия известная, а Демиова — её тень, сохранившая живую разговорную черту.