Фамилия Хотемцова — женская форма фамилии Хотемцов, и её происхождение упирается в редкое прозвище или имя, которое почти не встречается в современных источниках. В основе лежит корень «хот-», который в древнерусском языке означал «желание, охота, воля». От этого корня образованы имена Хотен, Хотимир, Хотей, а также прозвище Хотец — человек, который делает что-то по своему хотению, своевольный или страстный в желаниях.

Фамилия Хотемцов построена по продуктивной модели «основа на -ец + суффикс -ов». Сначала от прозвища Хотец (или уменьшительного Хотем) образовали притяжательное прилагательное «Хотемцов» — «сын Хотемца». Суффикс -ов указывает на принадлежность, типичную для русских фамилий XVI–XVII веков. Форма Хотемцова — это вариант, где основа Хотем- соединяется с суффиксом -ц- и окончанием -ов, что встречается реже, чем стандартное Хотенцов или Хотимцев.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с фамилией Хотемцов в Вологодском и Костромском уездах. Возможно, предки носителя фамилии были небогатыми земледельцами или ремесленниками, а прозвище дали за упрямство или горячность — «хотел сделать по-своему, не слушал других».

Спорный момент: не исключено, что в основе лежит топоним — название деревни Хотемово или Хотемцы, которые существовали в Тверской и Смоленской областях. Но для фамилии Хотемцова такая версия менее вероятна, потому что суффикс -ц- в основе обычно указывает на прозвище, а не на название места. Сравните с однокоренными фамилиями Хотенов, Хотимцев, Хотянцев — все они восходят к личным именам, а не к географическим названиям.

В отличие от массовых фамилий на -ов, Хотемцова сохраняет редкую морфологическую конструкцию, где после корня идёт суффикс -ем- (или -ом-), а затем -ц-. Такое сочетание характерно для прозвищ, образованных от глагольных форм: «хотел» — «хотемец» — тот, кто сильно чего-то хотел. Фамилия не получила широкого распространения и осталась в небольшом числе родов, что делает её ценной для генеалогии — каждый носитель может проследить свою линию до конкретного предка-прозвища.