Фамилия Елатомцев — одна из тех, что прямо указывает на географическое происхождение своего первого носителя. В её основе лежит название города Елатьма, что стоит на левом берегу Оки в современном Касимовском районе Рязанской области. Человека, родом из Елатьмы, раньше называли «елатомец» — отсюда и пошла фамилия. Модель образования типична для русских фамилий: к прозвищу, обозначающему жителя местности, добавили патронимический суффикс -ев (форма «чей?»: сын Елатомца).

Сам топоним Елатьма имеет финно-угорское происхождение. Восходит он к марийскому слову «йулалтымс», что значит «сожжённый, выжженный». Это указывает на подсечно-огневое земледелие, распространённое в этих краях: участок леса выжигали под пашню. Таким образом, фамилия хранит память не только о конкретном городе, но и о древнем способе хозяйствования местного населения.

С точки зрения словообразования, Елатомцев стоит в одном ряду с фамилиями вроде Кадомцев (от Кадома) или Шацких (от Шацка). Однако суффикс -ев, а не -ов, здесь появляется из-за мягкого конечного согласного в исходном слове «Елатомец». Встречается фамилия преимущественно в центральных областях России, особенно в Рязанской и neighbouring Московской, что логично: чем ближе к городу Елатьме, тем выше концентрация носителей.

Других версий происхождения, кроме топонимической, у этой фамилии нет — основа прозрачна, и притягивать альтернативные гипотезы не имеет смысла.