Фамилия Душемова — женская форма фамилии Душемов, а та, скорее всего, образована от прозвища Душем. Прозвище, в свою очередь, происходит от глагола «душить» в его переносном значении — «теснить, обижать, притеснять». В русских говорах «душём» или «душегубом» называли человека, который «морит, душит других», то есть обидчика, притеснителя. Это не характеристика убийцы в прямом смысле, а скорее социальная метка — так могли прозвать жадного, сварливого или властного человека, который не давал житья окружающим.

Модель образования — суффикс -ов, самый распространённый в русских фамилиях, указывающий на принадлежность: «чей?» — Душемов, то есть сын или потомок Душема. Фамилия не имеет отношения к слову «душа» в его возвышенном значении — здесь основа связана с действием, а не с субстанцией. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, где говоры сохраняли глагольные прозвища с конкретным бытовым смыслом.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Душин, Душев, Душатин — показывает, что Душемов стоит особняком: в ней нет уменьшительного суффикса (-ин, -к-), а основа более грубая и прямая. Это говорит о том, что прозвище дали взрослому человеку, а не ребёнку, и закрепили за ним в документах XVII–XIX веков, когда фамилии начали фиксировать у крестьян и мещан. Сословная принадлежность Душемовых, скорее всего, крестьянская или однодворческая, без связи с дворянством, поскольку фамилия не встречается в родословных книгах.

В современных базах данных носители фамилии Душемова рассеяны, но заметна концентрация в Воронежской и Тамбовской областях — это территория бывшего «Дикого поля», куда в XVI–XVII веках переселялись служилые люди и крестьяне, получавшие прозвища по характеру или поведению.