Фамилия Эмелев — редкая и неочевидная по происхождению. Если сразу отбросить вариант с тюркским корнем «эмель» (намерение, желание), который в русском прозвище маловероятен, остаётся более прозаичная версия: основа — слово «емеля» или «емель». В старых говорах «емеля» означало «едун», «обжора», а также «неповоротливый, медлительный человек» — от глагола «еть» (есть). Прозвище Емеля давали либо любителю плотно поесть, либо ленивцу, которого и калачом не заманишь. От этого прозвища фамилия Емелев — закономерное образование через суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «сын Емели».

Сложность написания — с начальной «Э» вместо «Е». Это может быть результатом поздней орфографической путаницы: в дореволюционных документах «Е» и «Э» часто смешивали, особенно в фамилиях, записанных со слуха. Также не исключено, что исходное прозвище звучало как «Эмеля» — возможно, от диалектного «эм» (взял, хвать) или от имени Емельян, но в сокращённой форме с утратой «ян». Однако вариант с «Емеля» и последующим искажением на письме выглядит надёжнее: фамилия Емелевы встречается в переписях XVII–XVIII веков, а Эмелевы — её графический дубль.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России: единичные случаи фиксации в Архангельской, Вологодской и Костромской губерниях. В крестьянской среде прозвище Емеля было нередким, поэтому носители фамилии — скорее всего, потомки одного из таких «емель», получивших фамилию по отцу при переписях или после отмены крепостного права.

Известных носителей с фамилией Эмелев в исторических источниках не выявлено — это редкая фамилия, не попавшая в дворянские родословные книги. Её ценность именно в бытовом прозвищном корне: она прямо говорит о характере или привычке предка, без примеси книжных или иноязычных заимствований.