Фамилия Епимахов образована от полной формы канонического имени Епимах — в этом её отличие от многих русских фамилий, где основой служит уменьшительная или просторечная форма. Имя Епимах пришло из греческого языка и означает «помогающий в сражении». В православных святцах почитаются два мученика с таким именем: Епимах (память 24 марта) и Епимах Новый (22 мая). Именно церковное имя, а не прозвище или профессия, легло в основу фамилии.

Модель образования простая и типичная для русского ономастикона: к основе Епимах- добавился патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Епимахов, то есть сын Епимаха). В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, здесь сработал стандартный механизм для мужских имён, оканчивающихся на твёрдый согласный.

Фамилия редкая, что неудивительно: само имя Епимах никогда не было широко распространённым на Руси, уступая более популярным греческим заимствованиям вроде Василий или Георгий. Основные очаги бытования фамилии, судя по данным современных переписей, — это северные и центральные регионы России, в частности Архангельская и Вологодская области, а также Удмуртия. Такая география намекает на то, что фамилия могла закрепиться в среде старообрядцев, которые чаще обращались к редким календарным именам.

С точки зрения словообразования, фамилия Епимахов стоит в одном ряду с такими же «календарными» фамилиями, как Епифанов (от Епифаний) или Епишев (от Епиша, краткой формы того же имени). Однако если Епифанов встречается заметно чаще, то Епимахов сохранил статус фамилии, которую редко услышишь в городе, но можно встретить в деревне или небольшом посёлке.