Фамилия Демоян — яркий пример армянской модели фамильного образования, которая строится не на славянских суффиксах, а на притяжательном суффиксе -ян (вариант -янц). В Армении этот суффикс указывает на принадлежность к роду или происхождение от предка: буквально Демоян означает «из рода Демо» или «потомок Дема». Основа Дем- в данном случае — это сокращённая или народная форма крестильного имени, скорее всего, Демосфен (греч. «сила народа») или, реже, Демьян (от лат. Domitianus — «принадлежащий Домицию»). В армянской среде греческие и латинские имена нередко усекались до короткой основы, а затем обрастали фамильным суффиксом.

Географически фамилия рассеяна по всему Закавказью, но наибольшая концентрация Демоянов традиционно фиксируется в регионах с плотным армянским населением — в Сюникской, Араратской областях, а также среди армянской диаспоры в России, США и Франции. В отличие от русских фамилий, которые часто привязывались к месту жительства или роду занятий, армянские фамилии на -ян почти всегда патронимичны: они называют отца или прямого предка по мужской линии. Поэтому Демоян — не профессиональное прозвище и не топоним, а чисто родовая метка.

Интересно, что в русской среде фамилию иногда путают с созвучной Демьянов (от Демьян), но это разные модели: Демьянов — притяжательное прилагательное от имени через русский суффикс -ов, а Демоян — исконно армянское образование, которое при записи в российских документах XIX века могли русифицировать, меняя окончание на -ов (Демов, Демьянов). Однако в большинстве случаев носители сохранили исходный вариант, и сегодня Демоян — фамилия преимущественно армянского происхождения, без славянских корней.

Споров о происхождении основы почти нет: лингвисты сходятся, что корень Дем- восходит к греческому имени Демосфен или его краткой форме Демос, а суффикс -ян — стандартный армянский маркер родства, аналогичный русскому -ов/-ев. Искусственных гипотез вроде связи с демоном (от греч. daimon) не возникает — это ошибочная народная этимология, не подкреплённая историческими данными.