Фамилия Кемеров образована от прозвища Кемер, и её происхождение неочевидно — корень не славянский, а тюркский или финно-угорский. Словообразовательная модель проста: к основе Кемер добавили типичный русский суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Кемера). Такие фамилии чаще всего получали крестьяне и мещане, где отчество переходило в фамилию автоматически.

Самая распространённая версия связывает прозвище с турецким словом kemer — «пояс», «выпуклый». В этом случае Кемером могли назвать портного, который шил пояса, или торговца, торговавшего ремнями и пряжками. Есть и другой вариант: в чувашском языке «кемер» означает «куча, большое количество чего-либо; большая сумма». Такое прозвище мог получить человек зажиточный, державший при себе много добра, или, наоборот, скупой, копивший деньги. Не исключено, что прозвище отражало и особенности внешности — например, сутулость или выпуклый живот (от «выпуклый»).

География фамилии подсказывает, что Кемеровы чаще встречаются в Поволжье и на Урале — в зоне контакта русских с тюркскими и финно-угорскими народами. Это косвенно подтверждает чувашскую или татарскую версию корня. Фамилия не имеет отношения к городу Кемерово — топоним появился позже и тоже восходит к тюркскому кемер («обрыв», «берег»), но независимо от фамилии.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» Кемеров не упоминается в числе частых, что говорит о её относительно редком бытовании. Альтернативные гипотезы (например, от немецкого Kämmerer — «казначей») маловероятны: фамилия не имеет немецкой огласовки и не фиксируется в западных регионах. Таким образом, наиболее правдоподобно, что предок носителя фамилии был либо ремесленником, связанным с поясами, либо зажиточным человеком, а прозвище закрепилось в русской среде через тюркское или чувашское заимствование.