Фамилия Гамлявая — редкий случай, когда окончание выдает носителя с головой. В отличие от привычных мужских форм на -ов или -ин, перед нами чистая женская фамилия, застывшая в именительном падеже единственного числа. Такое оформление характерно для украинской и южнорусской традиции: если предка звали Гамлявый, то его жена или дочь и значилась как Гамлявая. В современных документах носительницами фамилии чаще всего оказываются женщины, а мужской вариант — Гамлявый — встречается реже.

Корень фамилии — «гамля». В украинских говорах «гамля» или «гамлiй» — прозвище неспешного, медлительного человека, того, кто копается, возится, «гамлить». В белорусских диалектах слово имеет оттенок неряшливости: «гамля» — неаккуратный, небрежный человек, который делает всё кое-как. Таким образом, прозвище Гамля давали либо флегматику, либо человеку с небрежной манерой работы. Суффикс -яв- (в форме Гамлявый) — типичная модель прилагательного со значением склонности к качеству: «обладающий свойством гамли». Аналогично образованы фамилии вроде Косолапов, Шепелявый, Шамшавый.

Географически фамилия тяготеет к юго-западу России и востоку Украины. Наибольшая плотность носителей фиксируется в Белгородской и Воронежской областях, а также в Харьковской области Украины. Это зона, где пересекались украинское и южновеликорусское влияние, что объясняет и украинскую огласовку окончания, и диалектную основу.

Сословный состав предков-Гамлявых, скорее всего, — однодворцы или государственные крестьяне. Фамилия не имеет дворянских корней и не встречается в родословных книгах. Она бытовала в среде сельских жителей, где прозвища давали по заметным чертам характера или поведения. Никаких разночтений в написании нет: «Гамлявая» пишется через «а» в корне, и варианты с «о» (Гомлявая) — это уже другая фамилия, образованная от «гомля» (в курских говорах — комок, кусок).

Таким образом, фамилия Гамлявая — женская форма прозвища, данного неторопливому или небрежному человеку. Она хранит след народной наблюдательности: предок не совершил подвига, не владел землей, но его манера возиться или копаться запомнилась соседям и закрепилась в фамилии на поколения.