Фамилия Хемашев — редкая, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса. Перед нами типичная патронимическая модель на -ев, но основа неочевидна. Если бы фамилия была образована от полного крестильного имени вроде Хемаш (гипотетическая форма, не встречающаяся в святцах), то суффикс -ев указывал бы на происхождение от отца: «чей?» — Хемашев, то есть сын Хемаша. Но никакого канонического имени Хемаш не существует, поэтому ищем прозвище или диалектное слово.

Вероятнее всего, основа — тюркское или иранское слово, попавшее в русские говоры через контакты с народами Поволжья или Кавказа. В тюркских языках «хем» или «хема» может означать «река» (ср. тувинское «хем» — река, отсюда топоним Хемчик). В таком случае Хемаш — это человек, живущий у реки, либо прозвище, данное по характеру: «текучий», «неспокойный», как вода. Возможна и другая версия: в некоторых диалектах «хемаш» — искажённое «хемеш» или «хемеш» (от персидского «хамеш» — всегда, постоянно). Тогда прозвище могли дать человеку, который всё время при деле или, наоборот, надоедлив.

География фамилии неширокая, но показательная. Хемашевы встречаются в основном в южных регионах России — в Астраханской области, Ставрополье, а также среди казахов и татар. Это указывает на то, что фамилия могла возникнуть в среде тюркоязычного населения, а затем русифицироваться через суффикс -ев. В документах XIX века такая фамилия почти не фиксируется, что говорит о её позднем оформлении — возможно, уже в советское время при паспортизации.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Хемин, Хемов, Хеманов) показывает, что Хемашев стоит особняком: суффикс -аш- в основе встречается редко и обычно указывает на уменьшительную или пренебрежительную форму имени (ср. Гриша, Паша). Если так, то Хемаш — это сокращение от какого-то длинного имени, например, от Хемалдин (арабское «Хемал» + «дин» — верующий) или от тюркского Хемис. Но это уже область предположений.

Таким образом, носитель фамилии Хемашев с высокой вероятностью имеет предков из тюркской среды, возможно, связанных с водой или рекой. Фамилия недворянская, крестьянская или казачья, и её редкость делает её особенно интересной для локальной истории.