Фамилия Гамлява — редкий случай, когда написание почти не оставляет сомнений в происхождении. В ней нет типичных русских фамильных суффиксов -ов, -ин или -ский, а окончание -ава прямо указывает на украинские или белорусские корни. Такая модель характерна для западноукраинских и южнобелорусских фамилий, образованных от прозвищ или глагольных основ. Скорее всего, перед нами фамилия из региона, где говор на «а» и активное использование суффикса -ав- были нормой.

Основа фамилии — глагол «гамляти» или «гамлити», который в украинских и белорусских говорах означает «шамкать», «есть с трудом», «жевать медленно» или «мямлить». Соответственно, прозвище Гамлява могли дать человеку с невнятной речью или привычкой медленно, с причмокиванием есть. Это бытовая, необидная характеристика, каких много ложилось в основу фамилий: от «Шамкало» до «Мямля». В некоторых диалектах есть и более редкое значение — «ворчать», «бормотать», что тоже укладывается в образ неразговорчивого или вечно недовольного человека.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с литовским словом «gamulys» (комок, кусок) или «gamyba» (производство). В зоне исторического пограничья Литвы и Беларуси (Гродненщина, Брестчина) фамилии с корнем «гам-» могли возникнуть под балтским влиянием. Однако для фамилии Гамлява литовская этимология слабее: суффикс -ава в литовском языке нехарактерен для подобных образований, а вот в восточнославянских говорах он регулярен.

Географически фамилия Гамлява тяготеет к западу Украины (Волынь, Ровенская область) и югу Беларуси (Брестская, Гомельская области). В России она встречается единично, чаще всего как результат миграций конца XIX — начала XX века. Сословной привязки нет: фамилию могли носить и крестьяне, и мещане, но в силу её диалектного характера она почти наверняка возникла в среде сельского населения.

Поскольку фамилия редкая и не имеет дворянских префиксов, её носители в массе своей — потомки простых людей, чьё прозвище закрепилось в документах при отмене крепостного права или во время переписей. Склоняется она по правилам существительных женского рода: Гамлява, Гамлявы, Гамляве (о мужчине и женщине одинаково). Встречается также вариант написания «Гамляв» (без конечного -а), но это уже результат адаптации в русской среде.