Фамилия Гемлицкий — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение неочевидно. Суффикс -цкий указывает на типичную модель образования польских, украинских или белорусских фамилий (как Заблоцкий, Островский). Такие фамилии часто давались по названию местности: владелец поместья или выходец из села с корнем «Гемлиц-» мог получить прозвище, ставшее фамилией. Однако топонимов Гемлицы, Гемлицк или Гемлице на современных картах не зафиксировано — ни в России, ни в Польше, ни в Литве. Это наводит на мысль, что основа могла быть искажена при записи или переосмыслена.

Вторая версия отталкивается от антропонима. В основе могло лежать немецкое имя Hemlich (древневерхненемецкое heim — «дом, родина» + lîh — «тело, образ») или его вариант Hämmerling. В польской и украинской среде немецкие имена часто адаптировали: Hemlich превращался в Гемлих, а затем, с добавлением суффикса -цкий, возникала фамилия Гемлицкий. Такое образование характерно для шляхты или мещан, которые хотели придать фамилии «благородное» звучание. Подтверждение этой гипотезе — фамилия Гемлицкий встречается в католических метриках Виленской губернии XIX века, где была заметна немецкая и польская общины.

Третья, менее вероятная версия — связь с диалектным словом «гемля» (гемза) — серна, но для русских говоров это нетипично, а для польских — скорее литературное заимствование. Если бы фамилия была образована от прозвища по животному, ожидалась бы форма Гемзинский или Гемзлицкий.

Таким образом, наиболее правдоподобно, что Гемлицкий — это фамилия польско-литовского происхождения, возникшая на стыке немецкого личного имени и местной словообразовательной модели. Предки носителя этой фамилии, скорее всего, были мещанами или мелкой шляхтой из западных губерний Российской империи, а сама фамилия закрепилась в письменных источниках не ранее XVIII века, когда активно шёл процесс оформления фамилий у непривилегированных сословий.