Фамилия Кожемяченков — один из тех редких случаев, когда словообразовательная цепочка сложилась не напрямую, а через промежуточную ступень. В её основе лежит прозвище Кожемяка, которое в древнерусских говорах давали кожевнику — мастеру, который мял и разминал сырую кожу, выделывая сыромять для конской упряжи, сбруи и ремешков. Но Кожемяченков — это не просто «сын Кожемяки»: суффикс -енков указывает на то, что сначала от прозвища Кожемяка образовалось отчество или фамилия Кожемяченко (характерная украинская или южнорусская модель на -енко), а уже от неё, при переселении в великорусские земли, возникла форма Кожемяченков. То есть предок носителя фамилии был, скорее всего, выходцем с Украины или из южных областей России, где фамилии на -енко были обычным делом, а потом, оказавшись в среде, где преобладала модель на -ов, его потомки «обрусели» фамилию, добавив типичный русский суффикс.

Такая двойная суффиксация встречается нечасто и делает фамилию красноречивым маркером миграции: она говорит не только о ремесле, но и о пути семьи. Само ремесло кожемяки было тяжёлым и грязным — кожу вымачивали в известковом растворе, скребли, мяли ногами и руками, но без него не обходилось ни одно хозяйство: из сыромяти шили не только обувь, но и приводные ремни для мельниц, конскую сбрую, шорные изделия. В некоторых говорах слово «кожемяка» могло превратиться и в насмешливое прозвище человека с грубой, «дублёной» кожей, но основное значение всё же профессиональное.

Однокоренные фамилии — Кожемякин, Кожемяко, Кожемяченко — широко распространены на юге и востоке Украины, в Белгородской, Воронежской, Ростовской областях. Кожемяченков же встречается заметно реже, и его география тяготеет к тем регионам, куда в XVII–XIX веках переселялись украинские крестьяне и казаки: Курская, Воронежская губернии, позже — Сибирь. Фамилия не принадлежала дворянству и не фиксировалась в родословных книгах; её носители — потомки ремесленников и крестьян, чей труд был груб, но необходим.