Фамилия Демодов — одна из тех, где внешняя простота обманчива. На первый взгляд она напоминает фамилии на -ов от греческого имени Демод (Димод), но при ближайшем рассмотрении корень может оказаться совсем другим.

Самая вероятная версия — происхождение от крестильного имени Демод. В святцах есть мученик Демод, память которого приходится на 22 марта. Имя это редкое, греческого происхождения (от «демос» — народ), и фамилия от него образовалась по стандартной модели: Демод → Демодов, то есть «потомок Демода». Однако в русской традиции такие имена встречались нечасто, поэтому фамилия осталась локальной и немногочисленной.

Вторая версия, не менее интересная, — связь с прозвищем Демод. В южнорусских и украинских говорах слово «демод» или «димод» могло означать нечто несуразное, нелепое или просто «человек, который всё делает не так». В этом случае фамилия Демодов — отчество от прозвища, которое характеризовало поведение предка. Прозвища на -од встречаются в русской ономастике (сравните с фамилиями Холодов, Молодов, где корень — не имя, а характеристика).

Третья, более спорная гипотеза — что фамилия возникла как вариант написания Демедов или Демидов. В старых документах, где писарь мог опустить гласную, Демидов легко превращался в Демдов, а затем, по аналогии с другими фамилиями, в Демодов. Но для этого нет убедительных документальных подтверждений, и эта версия слабее двух первых.

Географически фамилия Демодов встречается редко и в основном в Центральной России и Поволжье. В дореволюционных источниках она фиксируется в основном среди крестьян и мещан, что типично для отчеств от личных имён или прозвищ, не принадлежавших дворянским родам.

Особенность фамилии в том, что её основа — либо редкое календарное имя, либо необычное прозвище, и обе версии имеют равное право на существование. Определить точнее можно было бы по архивным записям из конкретной местности, где жили первые Демодовы.