Фамилия Колемов — один из тех случаев, где внешне простая основа скрывает неочевидную этимологию. На первый взгляд, перед нами типичная патронимическая модель с суффиксом -ов, указывающая на принадлежность к предку по имени или прозвищу. Но что стоит в корне? Самое напрашивающееся — слово «колено». Однако напрямую фамилию Колемов вряд ли выводили из анатомического термина: в русской ономастике прозвища по частям тела встречаются, но обычно они более образны (например, Коленко или Коленов). Здесь же суффикс -ем- вносит дополнительный оттенок.

Скорее всего, основа «Колем» — это вариант прозвища или имени, образованного от глагола «колоть» или «колеть» (в старом значении «закалывать скот», «бить»). В северных и центральных говорах бытовало слово «колем» — так могли называть мясника, забойщика скота или человека с тяжелой рукой. Суффикс -ем- характерен для отглагольных образований (ср. «клёв», «зов»), но в фамилиях встречается редко, что делает Колемова ономастически любопытным исключением. Вторая версия — связь с диалектным «колемить» (ломать, гнуть), откуда прозвище мог получить своенравный или упрямый человек, «гнущий свою линию».

Географически фамилия редкая, не имеет ярко выраженного «гнезда» в одном регионе. Единичные носители встречаются в Поволжье и на Урале, где были сильны традиции прозвищного именования. Сословная принадлежность предков, скорее всего, крестьянская или ремесленная: фамилия не звучит как дворянская или купеческая, а её «производственный» корень указывает на человека, занятого физическим трудом. В официальных документах XVIII–XIX веков Колемовы могли записываться как государственные или помещичьи крестьяне, а само прозвище со временем закрепилось за потомками без дополнительных суффиксов.