Фамилия Джемилия — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение почти наверняка не славянское. В русском языке нет корня «джем-», а суффикс «-илия» нехарактерен для исконных фамилий. Скорее всего, это русифицированная форма фамилии, пришедшей из языков Кавказа или тюркской группы.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с грузинским или армянским именем Джемал (Джамал), которое восходит к арабскому «джамаль» — «красота», «совершенство». В таком случае Джемилия — это вариант фамилии Джемилов или Джемалов, адаптированный под русское окончание «-ия». Такая трансформация могла произойти при записи фамилии в паспортном столе или при переезде носителя в регионы с преобладанием русского населения. Суффикс «-ия» в этой позиции воспринимается как книжный, почти дворянский, но на деле он просто фиксирует исходное имя в непривычной для русского уха форме.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная, — происхождение от крымскотатарского слова «джемиль» (красивый) с тем же арабским корнем. В Крыму и на юге Украины встречаются фамилии типа Джемилев, и форма Джемилия могла возникнуть как женский вариант или как искажение при переходе в русскую документальную традицию. Однако в русской среде фамилия Джемилия не имеет устойчивой женской или мужской окраски — она склоняется по правилам существительных на «-ия».

Географически фамилия встречается в основном в постсоветских республиках Закавказья, а также в диаспорах на юге России и в Москве. Сословно предки могли быть как крестьянами, так и горожанами, но точных данных нет: фамилия слишком редкая, чтобы делать статистические обобщения. По сути, Джемилия — это пример того, как восточное имя, пройдя через русское делопроизводство, превратилось в фамилию, которая звучит экзотично, но хранит ясный смысл: «красивый», «прекрасный».