Фамилия Гемза — редкая и с неочевидным корнем, поэтому разбирать её стоит с самого сложного: с основы. В русских фамилиях сочетание «Гем-» почти не встречается, что сразу указывает на иноязычное происхождение. Скорее всего, перед нами украинская или белорусская фамилия, образованная от прозвища или варианта личного имени.

Наиболее вероятная версия: основа «гемза» восходит к польскому или украинскому слову «гемза» — так называли серну, дикую горную козу. В говорах это слово могло означать «юркий», «пугливый» или, наоборот, «ловкий и быстрый человек». Прозвище Гемза могли дать охотнику, пастуху или просто человеку с характерной манерой двигаться. Суффикс в фамилии нулевой — это типичная модель для украинских и белорусских фамилий, образованных от прозвищ без дополнительных окончаний (сравните: Шевченко, Гриб, Коваль). То есть фамилия Гемза — это застывшее прозвище в именительном падеже.

Менее вероятная, но возможная версия: связь с немецкой фамилией Gämse, которая тоже означает «серна». Немцы-колонисты оседали в Поволжье и на юге России, и фамилия могла попасть в русскую среду через переселенцев. Однако в таком случае ожидалось бы написание «Гемзе» или «Гемс», а форма «Гемза» больше похожа на адаптацию через украинское или польское произношение.

Географически фамилия встречается в основном на западе Украины (Волынь, Подолье) и в приграничных районах Беларуси. В России Гемза — редкость, единичные носители живут в Краснодарском крае и Москве, что подтверждает миграционный след.

С точки зрения словообразования, фамилия простая и архаичная: она не получила типичных русских суффиксов -ов или -ин, а осталась в исконной форме прозвища. Это говорит о том, что оформилась она в среде, где фамилии закреплялись напрямую от уличных имён, без канцелярской унификации. Сословно предки Гемза, скорее всего, были крестьянами или казаками — фамилии без дворянских суффиксов в западных губерниях обычно указывают на простое происхождение.