Фамилия Гермогентовы (в мужском варианте — Гермогентов) принадлежит к числу русских фамилий, образованных от полной формы крестильного имени. В основе лежит мужское имя Гермогент (церковная форма) или Гермоген (народный вариант). В переводе с греческого это имя означает «потомок Гермеса»: Гермес у древних греков почитался как бог торговли, прибыли, ловкости и красноречия. Имя давалось в честь святого мученика Гермогена, пострадавшего за веру около 312 года: по преданию, он сначала сам преследовал христиан, но после обращения был обезглавлен.

Модель образования фамилии проста и типична для XIX века: к основе имени Гермогент добавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Гермогента). Такие фамилии обычно закреплялись за потомками человека, которого в крещении назвали редким греческим именем. В отличие, например, от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я, суффикс -ов здесь стандартно присоединяется к твёрдому согласному основы.

О точном месте и времени появления фамилии говорить сложно. Процесс формирования русских фамилий шёл несколько столетий, и окончательно они закрепились к концу XIX века. Однако фамилия Гермогентовы встречается редко — это объясняется нераспространённостью самого имени Гермогент в народной среде. Имя оставалось в основном книжным, церковным, а в быту его часто заменяли более привычными формами (например, Ермолай, Ермил). Поэтому носители фамилии — скорее всего, потомки людей из духовного сословия или тех семей, где строго следовали святцам.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Гермогенов, Ермогенов) показывает, что форма Гермогентов — самая полная и архаичная: она сохранила исходное окончание имени -ент, которое в разговорной речи часто отбрасывали. Эта особенность написания — редкий случай, когда фамилия «законсервировала» церковнославянский вариант имени, не сократив его.