Фамилия Кельметер — редкая и неочевидная с точки зрения русского языка. Её форма указывает на нерусское происхождение: в русских фамилиях почти не встречается суффикс -ер, типичный для немецких, еврейских (ашкеназских) и отчасти тюркских фамилий, обозначающих профессию. Скорее всего, перед нами фамилия немецкого или еврейского корня, записанная на слух русскими писцами.

Если исходить из немецкого языка, Кельметер (Kelmether) может быть сложным словом. Первая часть — «Kelle» (кельма, мастерок каменщика) или диалектное «Kelm» (известняк, глина). Вторая часть — «Meter» (от «messen» — мерить) или, что правдоподобнее, искажённое «Meister» (мастер). Тогда исходное прозвище означало «мастер по глине или известняку» — строитель, печник, штукатур. В еврейской среде фамилии на -ер часто давались по занятию: например, Кельметер могло быть вариантом фамилии Кельнер (кельнер — слуга) или образовано от названия местечка Кельме в Литве (Кельметер — «человек из Кельме»).

В русском бытовании фамилия могла подвергнуться «обрусению»: окончание -ер сохранилось, но ударение сместилось. Склоняется она по правилам мужских фамилий на согласный (Кельметера, Кельметеру) и не склоняется у женщин. Географически фамилия встречается в западных регионах бывшей Российской империи — в Беларуси, на Украине, в Прибалтике, где были немецкие и еврейские поселения.

Точных сведений о сословной принадлежности носителей нет, но если исходить из профессиональной версии, предки Кельметер были ремесленниками или мелкими торговцами. В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована. Наиболее вероятное объяснение — фамилия-прозвище по роду занятий, уходящая корнями в немецкоязычную среду XVIII–XIX веков.