Фамилия Ементаева звучит как отголосок казахской или башкирской степи. Её основа — мужское имя Ементай, которое в тюркских языках складывается из двух частей: «емен» (дуб, крепкое дерево) и «тай» (жеребёнок, молодой конь). В переносном смысле имя означало «крепкий, как дуб» или «выносливый, как молодой конь». Такие имена давали мальчикам, желая им силы и здоровья.

Словообразовательная модель здесь необычна для русских фамилий. Суффикс -ева — очевидный знак русского патронимического суффикса (-ев), но сама основа тюркская. Фамилия Ементаева — это форма женского рода от Ементаев, которая закрепилась в документах как неизменяемая. Мужской вариант, Ементаев, образован по той же схеме, что и многие фамилии на -ев: от отчества или прозвища отца. Если предка звали Ементай, его дети становились Ементаевыми.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркские и славянские народы: Оренбургская область, Башкортостан, Татарстан, отчасти Казахстан. Встречается она редко, что указывает на локальное происхождение — возможно, от одного родоначальника в конкретном селе или ауле. В русских переписных книгах XVIII–XIX веков такие фамилии часто записывали на слух, поэтому возможны варианты вроде Ямантаев или Емантаев, но корень «емен» (дуб) остаётся ключевым.

Отдельного внимания заслуживает параллель с фамилией Емантаев, где первая часть может восходить к слову «яман» (плохой, злой). Однако для Ементаева вариант с «емен» (дуб) лингвистически убедительнее: в тюркских диалектах звук «е» в начале слова часто сохраняется, а «яман» дал бы форму Ямантаев. Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, был человеком с прозвищем или именем Ементай, что говорило о его физической или духовной крепости.