Фамилия Дюмаева — довольно редкая, и её происхождение неочевидно. В русском языке нет распространённого слова «дюмай», поэтому корни фамилии ищут в профессиональной сфере или в тюркских языках.

Наиболее конкретная версия связывает фамилию со стекольным промыслом. В его основе могло лежать слово «дюмок» — так называли специальную цедилку, которую использовали в стекловарении для фильтрации расплава через жжёную кость. Если это так, то прозвище Дюмай получил мастер-стекловар, а его потомки стали Дюмаевыми. Эта версия выигрывает своей предметностью: она объясняет и редкость фамилии, и её привязку к конкретному ремеслу.

Однако есть и восточные гипотезы. По одной из них, прозвище восходит к турецкому «dumen» (управление, руководство) — тогда Дюмаем могли называть начальника или человека на высокой должности. По другой — к слову «duman» (дым, туман, мгла). В таком случае прозвище могли дать ребёнку, родившемуся в туманную погоду или глубокой ночью, когда на улице стояла мгла. Обе версии возможны, но они менее конкретны, чем связь с ремеслом: слово «dumen» в турецком не было личным именем или прозвищем, а «duman» — скорее нарицательное.

Фамилия оформлена по стандартной русской модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный или «й». То есть от прозвища Дюмай закономерно образовалось Дюмаев. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Дюма́ев.

Среди известных носителей — Кирилл Михайлович Дюмаев (1931 года рождения), химик-органик, член-корреспондент РАН и лауреат Государственной премии. Его фамилия подтверждает, что род Дюмаевых давно и прочно связан с наукой, хотя изначально могла означать нечто совсем другое — работу у печи стекловара.