Фамилия Дементьева в её привычном написании — с буквой «е» после «н» — на самом деле таит ловушку: ударение падает на второй слог, и в безударном положении гласная «е» звучит как «и». Поэтому на письме часто встречается вариант «Деминтьева», а в старых документах — «Дементьева» и «Диминтьева» через «и». Но этимологически правильная основа — Дементий.

Дементий — это русская форма латинского имени Дометий, которое происходит от греческого «дометиос» — «приручённый», «укрощённый», «домашний». В святцах это имя давали в честь мученика Дометия, и в народе оно бытовало в разных переделках: Демен, Дема, Демка. От этих уменьшительных форм и пошли фамилии: Дементьев, Демин, Дёмкин, Деменчук.

Фамилия Дементьева образована по стандартной восточнославянской модели: к основе имени Дементий добавили суффикс притяжательности -ев, указывающий на принадлежность: «чей?» — «Дементьев», то есть сын Дементия. Женская форма Дементьева — это либо фамилия женщины (дочери или жены Дементьева), либо запись в родительном падеже: «чьих будете?» — «Дементьевых».

Географически фамилия гуще всего представлена в центральных и северных областях России: в Вологодской, Архангельской, Костромской, Ярославской губерниях. Там имя Дементий в XVI–XVII веках было распространённым среди крестьян и посадских людей. В переписных книгах того времени встречаются Дементьевы — пахари, рыбаки, ремесленники. Дворянских родов с этой фамилией почти не было: она осталась «народной», без гербов и титулов.

Особенность фамилии — её редкая связь с греческим корнем «дом» (дом, хозяйство). В отличие от фамилий от имён Фёдор, Иван, Пётр, которые встречаются на каждом шагу, Дементьева не столь часта, но и не исчезла. В современном русском рейтинге фамилий она занимает позиции около 400–500-й по частоте. И хотя носители фамилии часто сталкиваются с путаницей в написании («Демнтьева» — опечатка из-за пропущенной буквы «е»), правильный вариант — через «е» после «н», с ударением на второй слог.