Фамилия Гамазеев — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив звучание торгового оборота позапрошлого века. В основе лежит слово «гамазея» — так в южных и центральных губерниях России называли амбар, кладовую или небольшой склад, особенно тот, что торговал хлебом и припасами в розницу. Происходит «гамазея» от французского magasin (магазин, склад), которое в свою очередь восходит к арабскому махзан — хранилище. В русский язык слово попало через польское посредство, а в народной речи обросло диалектными формами: «гамазин», «гамазея».

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: к основе «Гамазе(й)» прибавили притяжательный суффикс -ев, указывающий на принадлежность. Получается «Гамазеев» — сын Гамазея, то есть сын человека, связанного с гамазеей. Редкость фамилии объясняется тем, что прозвище Гамазей давали не просто владельцу амбара, а скорее приказчику или смотрителю хлебного магазина — должность не самая распространённая, но заметная на селе. В документах XIX века встречаются крестьяне и мещане с фамилией Гамазеев, преимущественно из южнорусских губерний: Курской, Воронежской, Харьковской.

Любопытно, что ударение в фамилии плавающее: в одних семьях говорят Гамазе́ев, в других — Гамазе́ев, хотя логичнее ударение на второй слог, как в исходном слове «гамазе́я». С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с более известными Амбаров, Кладов, Лабазников, но отличается книжным, «городским» корнем — гамазея звучала для крестьянина как нечто казённое, официальное. Поэтому предок Гамазеев, скорее всего, служил при хлебном или соляном складе, отпускал товар по записям или вёл учёт.