Фамилия Дермелева — женская форма фамилии Дермелев, и её происхождение напрямую связано с мужским прозвищем. В основе лежит редкое слово, которое в русских говорах имело конкретное, почти бытовое значение. «Дермель» или «дермелёк» — так в некоторых областях (прежде всего в северных и центральных) называли небольшой ручной жёрнов, а также, в переносном смысле, — человека низкого роста, коренастого или неповоротливого. Встречается и глагол «дермелить» — делать что-то медленно, с трудом, тяжело.

Поэтому первая и самая правдоподобная версия: прозвище Дермель получил либо мельник, либо крестьянин, работавший с ручными жерновами, либо просто невысокий и плотный человек. Ономастический словарь Б. Унбегауна подтверждает, что фамилии на -ев/-ов часто образовывались от прозвищ, связанных с орудиями труда или внешностью. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Дермель → Дермелев.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с диалектным словом «дерма» (драка, ссора). Тогда Дермелем могли назвать задиристого человека. Однако это объяснение слабее: слово «дермель» как «жёрнов» встречается в словарях Даля и региональных говоров, а «дерма» в значении «ссора» — редко и не даёт естественной модели для образования прозвища.

Географически фамилия Дермелева привязана к центральной России и Поволжью. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении — скорее всего, прозвище дали в одном-двух соседних сёлах, а затем оно закрепилось за родом. Сословно носители фамилии были, вероятнее всего, крестьянами или мелкими ремесленниками, так как прозвище бытовое, не книжное и не церковное.

Таким образом, фамилия Дермелева идёт от прозвища по занятию или внешности — от слова «дермель» (жёрнов). Предок современного носителя мог быть мельником или просто человеком невысокого роста.