Фамилия Кемайкин — один из ярких примеров того, как русская фамилия вобрала в себя иноязычную основу и адаптировала её по модели на -ин. Вопреки ожиданиям, её корни не в тюркских или финно-угорских языках, а в мордовском (эрзянском) наречии. Исходное личное имя — Кемайка. Оно образовано от эрзянского слова «кеме», что значит «твердый, прочный», а также «надежный, верный» и «выносливый, сильный». Такие имена-пожелания были распространены: называя сына Кемайкой, родители желали ему физической крепости и твёрдости духа.

Суффикс -ин в фамилии Кемайкин — стандартный русский патронимический показатель, указывающий на принадлежность: «чей?» — «сын Кемайки». В фамилиях на -ин часто закрепляются имена и прозвища, оканчивающиеся на -а, -я, что и произошло в данном случае. Это типичная модель для центральных и поволжских регионов России, где русское население веками соседствовало с мордвой.

Географически фамилия тяготеет к Мордовии и соседним областям. В Книге памяти Автономной Республики Крым, например, упомянут мордвин Кемайкин Алексей Васильевич, 1910 года рождения, уроженец Мордовии. Эта запись — прямое подтверждение этнического и регионального происхождения фамилии.

В ономастике нередко спорят об альтернативных версиях — например, о связи с тюркским «кеме» (лодка) или с финским «kemi» (река). Однако для фамилии Кемайкин эти гипотезы слабы: они не объясняют ни суффикса -айка (характерного именно для мордовских личных имён), ни устойчивой привязки к Мордовии. Эрзянская версия выглядит единственно убедительной.