Фамилия Ельмова — женская форма фамилии Ельмов, и её происхождение связано с двумя разными, но одинаково вероятными корнями. Первый и самый очевидный — от дерева ель. В русском языке слово «ель» дало множество прозвищ: Ель, Елка, Ельник. Такие прозвища давали человеку либо за высокий рост и стройность (как ель), либо за угрюмый, колючий нрав. Второй вариант — от имени Елма, которое могло быть производной формой крестильных имён Елеазар или Елисей. В северных и центральных говорах «е» нередко переходило в «ё», так что Елма и Ельма могли звучать одинаково. Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий по отчеству или по прозвищу отца: Ельм — это сын Ельмы или Еля.

Географически фамилия Ельмов встречается чаще на Русском Севере и в Поволжье, где слово «ель» в топонимах и прозвищах было особенно распространено. В Архангельской, Вологодской и Кировской областях сохранились деревни с названиями Ельмово, Ельма, Ельники. В этих краях прозвище Ельмо могло закрепиться за человеком, жившим в еловом лесу или занимавшимся заготовкой еловой древесины. Интересно, что в некоторых говорах «ельма» означала не только дерево, но и особый вид саней или лодки, что добавляет ещё одну возможную профессиональную версию: предок мог быть мастером по изготовлению таких саней.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» фамилия Ельмов не упоминается в числе самых распространённых, но её модель — от названия дерева — типична для русских фамилий (ср. Берёзов, Дубов, Соснов). А. Суперанская в работах по ономастике отмечала, что фамилии на -ов от названий деревьев часто возникали в среде крестьян, которые получали прозвища по месту жительства или по роду занятий. Таким образом, носители фамилии Ельмова в большинстве своём происходят из крестьянского сословия, и их предки, скорее всего, жили в лесной местности или имели отношение к еловому лесу.

В редких случаях фамилия могла возникнуть от топонима Ельма — названия реки или села. Например, в бассейне Северной Двины есть речка Ельма, и жители окрестных деревень могли получить фамилию по названию реки. Однако эта версия менее вероятна, так как фамилии от гидронимов обычно образуются с суффиксом -ский (Ельмский), а не -ов. В целом, Ельмова — фамилия понятная, с прозрачной этимологией, и её носители могут с высокой долей уверенности связывать свою родословную с северными или центральными регионами России, где ель была одним из главных деревьев и в быту, и в языке.