Фамилия Кремелина — женская форма, исходная мужская — Кремелин. В русской традиции фамилии на -ин образуются от основ, оканчивающихся на -а или -я, и указывают на принадлежность: «чей?» — Кремелин, то есть сын или потомок Кремели. Сама основа Кремеля — это прозвище или уличное имя, а не крестильное.

Корень здесь — «кремень». В старину кремнем называли не только камень для высекания огня, но и человека с твёрдым, неуступчивым характером, «крепкого орешка». В говорах слово «кремень» могло означать также скупого, прижимистого человека — того, у кого «из кремня соку не выжмешь». Прозвище Кремень или Кремель давали людям с соответствующими чертами, и от него пошла фамилия Кремелин.

Встречаются варианты написания через «я» — Кремялина, но это скорее диалектное произношение, чем отдельная ветвь. Фамилия довольно редкая, распространена в основном в центральных областях России, где были развиты промыслы, связанные с кремнём (огниво, кремнёвые ружья), но прозвищная версия — о характере — выглядит убедительнее. В дореволюционных переписях Кремелины могли быть как крестьянами, так и мещанами, но точных сословных данных по всей фамилии нет.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: суффикс -ин указывает на патроним, основа — прозвище от нарицательного существительного. Это типичная для русских фамилий модель, но с нечастым корнем: Кремелин стоит в одном ряду с Кремневым, Кремнёвым, но отличается суффиксальной формой. Если у Кремнёва основа — прилагательное (кремнёвый), то у Кремелина — уменьшительно-личная форма Кремеля, что говорит о более тесной, почти семейной связи с прозвищем.