Фамилия Ермосова — женская форма, а мужская, Ермосов, образована по самой распространённой в русском языке модели: от имени или прозвища с помощью суффикса -ов. Суффикс указывает на принадлежность: Ермосов — буквально «сын Ермоса» или «человек из рода Ермоса». Основа здесь неочевидна на первый взгляд.

Скорее всего, в основе лежит разговорная или диалектная форма крестильного имени Ермолай. В народной речи это имя, греческого происхождения (от «Гермес» и «народ»), часто сокращали и переиначивали: Ермоша, Ермоха, Ермос. Фамилии Ермолов, Ермошин, Ермохин — из того же гнезда, но Ермосов стоит особняком: суффикс -ос встречается в русских именах реже, чем -ош или -ох, и может отражать местный говор. Например, в северных и вологодских говорах фиксировали форму Ермос вместо привычного Ермоша.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с прозвищем Ермос, которое могло возникнуть от диалектного глагола «ермосить» (суетиться, егозить) или от слова «ермак» (жернов, камень). Однако документальных подтверждений таким прозвищам мало, и имя Ермолай остаётся самым надёжным источником.

Географически фамилия Ермосов встречается нечасто, но заметна в центральных областях России и в Поволжье. В переписях и ревизских сказках XVIII–XIX веков её можно найти среди крестьян и мещан — типичных носителей патронимических фамилий, образованных от канонических имён в бытовой обработке. Сословной исключительности тут нет: Ермосовы — не дворяне и не купцы первой гильдии, а обычные люди, чей предок носил простонародное сокращение имени Ермолай.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Ермосов отличается тем, что не перешёл в более частотные варианты на -ин (как Ермошин) или -ский. Это говорит о том, что форма закрепилась в конкретной семье или местности и не была вытеснена более «литературными» аналогами.