Фамилия Джиембаев — редкий пример тюркской модели, где основа не очевидна для русского уха, а суффикс выдает географию. Вопреки интуиции, это не казахская и не татарская фамилия с формантом -ев (который в тюркском мире часто заменяет исконный -улы/-кызы). Здесь мы видим типичную русскую адаптацию: к тюркскому имени или прозвищу пришили суффикс принадлежности -ев, означающий «сын такого-то». Но вот с корнем «Джиембай» всё сложнее.

Самое вероятное объяснение — это сложное имя Джиембай (или Жиембай), где первая часть «джие» (жые) восходит к глаголу со значением «собирать, копить, накапливать». В каракалпакском, ногайском и некоторых диалектах казахского языка «жию» — именно «собирать». Вторая часть «бай» — общеизвестный тюркский титул «богатый, хозяин, господин». Таким образом, Джиембай — это «собирающий богатство», «накопитель». Имя давали с пожеланием, чтобы человек был удачлив в хозяйстве и умножал достаток. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Джиембаев встречается среди каракалпаков и ногайцев, где такие составные имена с глагольной основой — норма.

Есть и альтернативная, но слабая гипотеза: связь с персидским «джихан» (мир, вселенная) через искаженное «джием». Но для этого пришлось бы допустить слишком много фонетических переходов, а главное — персидские имена в этой среде почти всегда давались через исламскую традицию (Джихангир), а не в усеченном виде «Джием». Поэтому версия с «собирателем» выглядит куда правдоподобнее.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или й: Джиембай → Джиембаев. В русской канцелярской практике XIX–XX веков так оформляли фамилии тюркских народов, попавших в имперские переписи. По сословию носители фамилии, скорее всего, относились к сельским жителям — скотоводам или земледельцам, поскольку имя «накопитель» было бытовым, а не книжным. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В написании возможны варианты: через «Ж» (Жиембаев) или через «Дж» (Джиембаев). Первый вариант ближе к реальному произношению в каракалпакском языке, второй — результат передачи через русскую графику, где «дж» имитирует аффрикату. Оба написания встречаются, но форма с «Дж» исторически закрепилась в документах чаще.

Фамилия остается локальной: основная масса носителей сосредоточена в Каракалпакстане и прилегающих районах Казахстана. За пределами Средней Азии она практически не встречается.