Фамилия Клементьевы образована от канонического имени Климентий (греч. κλήμα — «виноградная лоза» или лат. clemens — «милостивый, снисходительный»). Чередование «и/е» в корне — следствие исторической адаптации имени в русских говорах: форма «Клементий» была особенно распространена в северных и центральных областях, где аканье и церковнославянское влияние привели к замене «и» на «е». Суффикс -ев указывает на принадлежность: Клементьев — буквально «сын Клементия» (или «человек из рода Клементия»).

Клементьевы — старинный русский дворянский род, документально прослеживаемый с конца XV века. Его родоначальником считается Ивашко Алексеевич Клементьев, получивший поместье в Новгородской области в 1495 году. В XVI веке Фуник Клементьев упоминается как голова в Тарвасте (1573) — это одна из ранних фиксаций фамилии в служилой среде. В Смутное время Дмитрий Кириллович и Назар Афанасьевич Клементьевы в 1610 году были пожалованы вотчинами за московское осадное сиденье — защиту столицы от войск Лжедмитрия II. В XIX веке известен сенатор Никтополион Михайлович Клементьев (умер в 1871). Род был внесён в VI часть родословной книги (древнее дворянство) по Ярославской и Вологодской губерниям и во II часть (военное дворянство) по Костромской губернии.

Таким образом, фамилия Клементьевы — не просто отчество от имени, а маркер принадлежности к служилому сословию, которое веками закрепляло за собой землю и статус. В отличие от многих фамилий на -ов/-ев, которые могли возникнуть у крестьян или горожан, Клементьевы с самого начала фиксируются в документах как помещики и вотчинники.