Фамилия Хамелина — редкий случай, когда основа почти наверняка не славянская, а тюркская или арабская, а суффикс указывает на русскую модель образования. Разберёмся по порядку.

Словообразовательная модель проста: основа «Хамел-» плюс суффикс «-ин», который в русских фамилиях обычно означает принадлежность («чей?») — сын или потомок человека по имени или прозвищу Хамела. Женская форма Хамелина — это вариант для женщины, мужская, соответственно, Хамелин.

Корень «Хамел-» скорее всего восходит к тюркскому или арабскому имени Хамиль (или Камиль), что значит «совершенный», «зрелый», «полный». В тюркских языках звук «к» часто смягчается или переходит в «х», а окончание могло измениться под влиянием русской речи: Хамиль → Хамель → Хамела. Менее вероятная, но возможная версия — от арабского «хамиль» (носитель, несущий), например, в значении «носитель Корана» (человек, выучивший его наизусть). Но в русской среде такое прозвище скорее давали бы по внешности или характеру, а не по религиозному статусу.

Версия о происхождении от географического названия (например, деревни Хамелино) слабая: топонимов с таким корнем в старых русских документах не встречается. А вот фамилии на -ин от тюркских имён — обычное дело в Поволжье, Приуралье и среди казачества, где русские и татары веками жили рядом. Поэтому предок-носитель фамилии Хамелин мог быть крещёным татарином, башкиром или русским, получившим прозвище от соседей-мусульман.

Социальный контекст: фамилия недворянская, суффикс -ин в основном давали крестьянам и мещанам. Встречается она в основном в центральной России и на Урале, но не массово. Известных исторических деятелей с такой фамилией нет, что подтверждает её «простую» крестьянскую или посадскую природу. Если ваш предок — Хамелин, то, скорее всего, он был человеком, чья семья когда-то носила имя или прозвище с восточным корнем, которое потом обрусело.