Фамилия Кемелов — редкий пример, где основа, скорее всего, восходит к тюркскому слову «кеме» (лодка, судно). В казахском, башкирском и татарском языках «кеме» означает именно лодку, а в некоторых диалектах — и более крупное судно. Таким образом, Кемелов — это «лодочник» или, шире, человек, имеющий отношение к лодкам: перевозчик, рыбак, строитель судов. Суффикс -ов указывает на русскую модель оформления, типичную для фамилий, возникших в среде крещёных тюркских народов (например, у татар, башкир, чувашей) или в смешанных регионах.

Менее вероятная, но возможная версия связывает основу с тюркским именем Кемел (от арабского «камаль» — совершенство). В этом случае фамилия образована от личного имени по типу «сын Кемела». Однако против этой версии говорит то, что форма «Кемел» в русской записи фамилии дала бы скорее Кемелев (с беглой гласной), а не Кемелов. Форма на -ов здесь закрепилась, вероятно, из-за того, что исходное слово «кеме» в тюркских языках оканчивается на гласный, и русский суффикс просто присоединился к цельной основе без усечения.

Географически фамилия Кемелов встречается преимущественно в регионах с тюркским населением: в Оренбургской, Челябинской, Астраханской областях, в Башкортостане и Татарстане. Это указывает на её формирование в среде волго-уральских или прикаспийских тюрков. Встречаемость фамилии низкая, что говорит о её локальном происхождении — возможно, от прозвища конкретного человека, жившего у реки или озера и промышлявшего лодочным делом.

Словообразовательная модель фамилии нестандартна: если бы основой было русское слово «кемель» (гипотетическое), то фамилия выглядела бы как Кемелев. Отсутствие беглой гласной — ключевая деталь, которая подтверждает тюркское происхождение основы. В ономастике такие случаи называют «фамилиями с застывшей основой», когда иноязычное слово не подчиняется правилам русской фонетики.

Итак, Кемелов — фамилия, говорящая о ремесле или месте жительства предка: он был лодочником, перевозчиком или жил на берегу, где лодка была основным средством передвижения. Это не дворянская и не крестьянская фамилия в классическом русском понимании, а скорее фамилия-прозвище, закрепившаяся в тюрко-русском пограничье.