Фамилия Гомзелев — редкий случай, когда прозвище могло закрепиться за человеком не по внешности или занятию, а по манере поведения, да ещё и с намёком на неспешность. Основа фамилии — глагол «гомзить» или «гомзеть», который в русских говорах (прежде всего северных и уральских) означал «медлить, копаться, возиться без толку». Человека, который всё делал нехотя, с ленцой или постоянно отвлекался, могли прозвать Гомзель или Гомзя. Суффикс -ель в прозвищах и фамилиях встречается нечасто (сравните: Коптель, Сидель, Дрыгаль) и обычно указывает на деятеля по действию — того, кто «гомзит».

Словообразовательная модель проста: прозвище Гомзель + притяжательный суффикс -ев, который в русских фамилиях отвечает на вопрос «чей?». То есть Гомзелев — сын Гомзеля. Фамилия стоит в ряду однокоренных, но менее распространённых: Гомзин, Гомзяков, Гомзяковский. При этом важно не путать её с фамилией Гамзелев, которая восходит к немецкому Gamsel (серна) или к польскому gamza (неуклюжий человек) — там другое происхождение и иная география.

Географически фамилия Гомзелев — редкая, её очаги, скорее всего, находятся в зоне бытования севернорусских говоров: Вологодская, Архангельская области, возможно, Пермский край. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она почти не встречается, что говорит о её позднем закреплении или о малочисленности рода. Сословно носители фамилии, вероятнее всего, были государственными крестьянами или мещанами — в дворянской среде такие «бытовые» прозвища на -ель приживались редко.

Ударение в фамилии, судя по модели, падает на первый слог: Го́мзелев. Второй вариант — на второй слог (Гомзе́лев) — возможен, но менее органичен для русского произношения, так как суффикс -ев в фамилиях обычно безударный.