Фамилия Камелины, как и её более распространённая форма Камелин, — один из тех случаев, когда в основе фамилии лежит не славянское прозвище, а восточное личное имя. Скорее всего, в её основе лежит диалектный вариант арабского имени Камиль (Камель), что значит «совершенный», «лучший», «зрелый». Так могли назвать ребёнка, желая ему вырасти достойным человеком. Эта версия основная и наиболее правдоподобная: фамилия относится к пласту древних фамилий, корни которых уходят в XV–XVII века, во времена активного проникновения тюркской знати на русскую службу. Многие дворяне в России были нерусскими по происхождению, и фамилия Камелины — часть этой истории.

Встречается и альтернативное объяснение, но оно слабее. Слово «камели» — так называли плоскодонные суда из двух частей, которые подводили под корабли, чтобы провести их через мель. Если следовать этой версии, фамилия указывала бы на род занятий предка — судостроителя или лоцмана. Однако связь прозвища с таким специальным термином менее вероятна, чем происхождение от распространённого восточного имени.

Среди известных носителей — российский учёный, член-корреспондент РАН Рудольф Владимирович Камелин, ботаник, автор трудов по растительности аридных регионов Азии. Сама фамилия — памятник восточной письменности и культуры, который закрепился в русской ономастике и сохранил память о своём первоначальном значении.