Фамилия Демушева — женская форма мужской фамилии Демушев. Её основа, Дему́ш, — это прозвище или неканоническое имя, которое в русской народной среде могло звучать как Демуш. Скорее всего, перед нами вариант имени Демьян или Демид, образованный с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -уш-: Демьян → Демуша, Демид → Демуша. Такая модель (отсечение части корня и добавление -уш-) типична для обиходной речи: в документах XVII–XVIII веков встречаются имена Демушка, Демутка, а в писцовых книгах — крестьяне с прозвищами вроде Демуш. Фамилии на -ев, а не на -ин, указывают на то, что основа оканчивалась на мягкий или шипящий согласный: Демуш → Демушев.

Второй, менее вероятный, вариант — происхождение от прозвища Демуш, связанного с диалектным глаголом «демусить» (медлить, капризничать). В некоторых говорах «демуша» — вялый или плаксивый человек. Однако эта версия спорна: глагол редкий, а имя Демьян в прошлом было настолько распространено, что объяснение через личное имя выглядит естественнее.

Фамилия Демушев (Демушева) — нечастая. По данным переписей, её носители встречаются в основном в центральных областях России, особенно в Рязанской и Тамбовской губерниях, где имя Демьян было популярно. В XIX веке Демушевы были преимущественно крестьянами и мещанами. Словообразовательная модель типична для русских фамилий, образованных от обиходных форм крестильных имён, — таких как Демуш, что делает её понятной без дополнительных гипотез.