Фамилия Ельмендеева — редкий случай, где разбор начинается не с корня, а с суффикса. Женская форма на -а здесь очевидно образована от мужской фамилии Ельмендеев. А вот сама мужская основа ставит перед исследователем загадку: в ней нет типичных русских фамильных суффиксов -ов/-ев или -ин, хотя окончание -ев налицо. Скорее всего, мы имеем дело с фамилией тюркского происхождения, адаптированной русским окончанием.

Корень «Ельмендей» или «Ельменде» восходит к тюркскому личному имени. В языках Поволжья (татарском, башкирском, чувашском) распространена модель с аффиксом -дей/-тай, который образует имена от глагольных основ. Например, «Елмәнде» может означать «не поддающийся», «упрямый» или «тот, кто не слушается» — от глагола «елмәү» (не делать, не слушаться). Вторая версия: имя связано с тюркским «ил» (народ, родина) и «мен» (я) — тогда «Ельменде» можно понять как «мой народ» или «единоплеменник». Обе версии правдоподобны, но первая — с характеристикой человека — встречается в антропонимии чаще.

Географически фамилия Ельмендеева почти наверняка привязана к регионам с компактным проживанием татар или башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. В исторических документах XIX века такие фамилии встречались среди тептярей и государственных крестьян — сословий, активно смешивавших тюркские и русские традиции имянаречения. Суффикс -ев вместо -ов в этой фамилии не случаен: в тюркских языках конечный мягкий согласный основы давал при адаптации именно -ев (сравните: Акчурин, но Ельмендеев).

Если копнуть глубже, можно заметить, что фамилия Ельмендеева — не единственная в своем гнезде. Однокоренные Ельмендеев, Ельмендеевский (если такая форма существует) и, возможно, Ельмендин — все они восходят к одному прозвищу или имени. Но именно вариант с -деев, а не -дин, указывает на более архаичную, долитературную фиксацию: в русских переписях XVII–XVIII веков тюркские имена часто записывали на слух, сохраняя полную основу, а не усеченную. Так что предок-носитель этой фамилии, скорее всего, был не просто крестьянином или ремесленником, а человеком, чье имя-прозвище закрепилось в документах до того, как стало фамилией.