Фамилия Гамеева образована от мужского имени или прозвища Гаме́й. В русской ономастике это слово имеет два основных значения, и оба ведут в разные исторические эпохи. Первое, самое прямое — «гам», шум, крик, гомон. В диалектах «гаме́й» или «гаме́я» — крикун, горлопан, беспокойный человек. Второе значение — старое, забытое: так называли скомороха, потешника, балагура. В словаре Даля «гаме́й» — «шутник, краснобай, весельчак». Таким образом, прозвище мог получить либо шумный и неуживчивый сосед, либо, наоборот, балагур и душа компании.

Модель образования типична для русского Севера и Поволжья: основа на -ей дала суффикс -ев (как Алексеев, Андреев). Женская форма Гамеева — это либо жена Гамея, либо дочь, но в современном понимании фамилия закрепилась за потомками по мужской линии. Интересно, что фамилия встречается почти исключительно в двух регионах: в бывшей Вятской губернии (современные Кировская область, Удмуртия) и в Пермском крае. Это указывает на локальное происхождение прозвища, скорее всего, из севернорусских говоров, где слово «гам» было особенно употребительно.

Версия о тюркском происхождении (от слова «гами» — «печаль», «тоска») маловероятна: в русских фамилиях на -ев такие основы почти не встречаются, а география бытования фамилии — исконно русские земли, где тюркское влияние было минимальным. Скорее всего, предок носителя фамилии был человеком заметным, с громким голосом или веселым нравом, и это качество закрепилось за его родом.