Фамилия Гомербах звучит для русского уха непривычно, и это прямой ключ к её происхождению. Она не славянская, а немецкая или еврейская (ашкеназская), причём в обоих случаях — территориальная. В её основе лежит немецкое слово Bach — «ручей». Первая часть, Homer, скорее всего, восходит к названию местности. В Германии и Австрии есть несколько топонимов с корнем Hom- (например, Хомберг, Хоммерсхайм), и фамилия могла означать «живущий у ручья в местности Хомер» или «родом из Хомербаха». По той же модели образованы сотни немецких фамилий на -bach: Ауэрбах, Эбербах, Розенбах.

Вторая версия связана с еврейской традицией давать фамилии в Австро-Венгрии и Германии в конце XVIII — начале XIX века. Тогда многим еврейским семьям присваивали искусственные, «красивые» фамилии, составленные из двух немецких корней. Homer здесь могло быть не топонимом, а вариантом слова Hummer — «омар», или просто благозвучным элементом без конкретного значения. В этом случае Гомербах — фамилия-гибрид, придуманная чиновником.

Суффикса, характерного для русских фамилий, в ней нет — окончание -ах типично для немецких топонимических фамилий. В России такая фамилия встречается редко, обычно у потомков немецких колонистов или еврейских переселенцев, осевших в Поволжье, Причерноморье или крупных городах. Переселенцы часто меняли написание: в документах XIX века можно встретить варианты Гоммербах, Гоммербахъ.

Связывать фамилию с древнегреческим поэтом Гомером (Homeros) лингвистически неверно: это случайное звуковое совпадение, не имеющее к этимологии отношения. Предки носителя фамилии, скорее всего, не были поэтами, а жили у ручья в немецкой или австрийской деревне либо получили фамилию от чиновника при массовой паспортизации.