Фамилия Хемич — редкий случай, когда русская по форме фамилия почти наверняка имеет нерусское происхождение. Суффикс -ич в ней не отчественный, как у белорусов или поляков (Иванович, Казимирович), а скорее топонимический или этнический, указывающий на выходца с определённой территории. Такое окончание встречается у фамилий, образованных от названий мест в Западной Украине, Белоруссии и Польше: например, Хемель, Хемлин.

Основа Хем- заставляет искать корни в немецком или идише. По одной версии, это вариант фамилии Хемниц, образованной от немецкого города Хемниц (Chemnitz). В этом случае Хемич — сокращённая форма, которую могли дать переселенцу из Саксонии или его потомку. По другой версии, более правдоподобной для восточнославянской среды, основа восходит к личному имени или прозвищу. В польском и украинском языках есть слово «хемік» — химик, но в быту его могли дать аптекарю, мастеру по изготовлению красок или просто человеку, занимавшемуся непонятными «химическими» опытами. Однако прозвища от профессий редко заканчиваются на -ич; обычно это -ов или -ский (Химиков, Химицкий). Поэтому версия с географическим названием выглядит убедительнее.

Интересно, что фамилия Хемич практически не встречается в старых российских переписях. Её носители в основном сосредоточены в Западной Украине (Волынь, Львовщина) и в Белоруссии, откуда в XX веке мигрировали в Россию и дальше. Встречаются и еврейские носители — для них суффикс -ич характерен как патронимический, но в этом случае фамилия могла быть образована от имени Хаим через диалектное произношение (Хем → Хемич).

Таким образом, Хемич — молодая по меркам русских фамилий, скорее всего, западнославянская или еврейская. Её носитель в XVII–XIX веках мог быть выходцем из немецких колоний в Галиции или просто человеком, которого прозвали за связь с химическим ремеслом, но географическое объяснение (по месту исхода) остаётся главным.