Фамилия Кемпрекова — редкий случай, когда основа почти наверняка не славянская, а балтийская или западнофинская. Суффикс -ов- в женской форме -ова указывает, что фамилия образована по русской модели, но корень «Кемпре-» выбивается из ряда типичных для России прозвищ или имён. Скорее всего, это фамилия, принесённая переселенцами из Прибалтики или из регионов, где жили балтийские народы (например, латыши или литовцы).

Вероятная основа — личное имя или прозвище Kempe, которое в балтийских языках могло восходить к слову «kempė» — «куст», «заросль» или «коряга». В литовском есть «kempe» — «пучок», «клок» (например, волос или травы). Человек по прозвищу Кемпре — тот, кто похож на коренастый куст, либо обладатель густой, торчащей шевелюры. В латышском «kempis» — «коротышка» или «увалень», что тоже даёт бытовую характеристику.

Другая версия, менее вероятная, — немецкое влияние. В нижненемецких диалектах «Kemper» — «боец», «борец» (от Kampf — борьба). Но фамилия Кемпрекова с окончанием -ова характерна для крестьянских и мещанских родов, а не для немецких колонистов, которые обычно сохраняли немецкое окончание. Поэтому балтийский след выглядит убедительнее.

Географически фамилия Кемпрекова почти не встречается за пределами бывшей Псковской губернии и смежных районов Латвии и Эстонии. Это указывает на локальное бытование: предки носителя фамилии, вероятно, были выходцами из прибалтийских крестьян, которые при переходе в православие или при записи в ревизские сказки получили фамилию по прозвищу главы семьи. Суффикс -ов- вместо -ин- говорит о том, что прозвище было на согласный: Кемпре → Кемпрев → Кемпрекова.

В написании фамилии обращает на себя внимание буква «п» после «м» — это характерная черта балтийских заимствований, где сочетание «mp» встречается часто (ср. латыш. kempis). Если бы корень был славянским, скорее всего, было бы «Кемерекова» или «Кемеров». Эта фонетическая особенность — дополнительный аргумент в пользу иноязычной основы.