Фамилия Лембиков — одна из тех, где корень почти наверняка не славянский, а прибалтийско-финский. Основа «Лемби» восходит к эстонскому или карельскому слову «lembi» — «любовь», «нежность», а в более древнем значении — «милый», «дорогой». В эстонской мифологии Лемби — божество любви и плодородия, аналог славянского Лада. Таким образом, прозвище Лемби, от которого пошла фамилия, могли дать человеку ласковому, любвеобильному или, наоборот, как охранительное имя, чтобы уберечь ребёнка от злых сил.

Суффикс «-ов» указывает на стандартную русскую модель образования фамилий по отчеству: Лембиков — сын Лембика. Форма «Лембик» — это уже русифицированная версия исходного имени или прозвища. В русской среде иноязычные имена часто адаптировали, добавляя уменьшительный суффикс «-ик» (как в фамилиях Фомик, Ванек, Кузьмик). Поэтому Лембиков — это «сын того, кого звали Лембик», где Лембик — это уже не просто «любимый», а человек, носивший такое прозвище.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России: Ленинградская, Псковская, Новгородская области, а также Карелия. Это зона активных контактов славянского населения с прибалтийско-финскими племенами (водь, ижора, чудь, карелы). Лембиковы могли быть потомками обрусевших карел или эстонцев, либо же русских, у которых в роду закрепилось финно-угорское прозвище. Встречается фамилия и в Прибалтике, но уже в латышской или эстонской записи — Lembikovs, Lembik.

С точки зрения социального статуса, Лембиковы, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В дореволюционных переписях и метрических книгах она встречается редко, что говорит о её локальном, «гнездовом» распространении. Интересно, что однокоренные фамилии — Лемби, Лембит, Лембинен — встречаются у эстонцев и финнов, но именно форма с суффиксом «-ов» выдаёт русского носителя, чей предок носил инородное прозвище.

Вариантов происхождения, по сути, два: либо от эстонского «lembi» (любовь), либо от карельского «lembi» со значением «милый». Оба значения близки, и в любом случае фамилия несёт положительную, «тёплую» семантику. Спорных версий здесь нет — славянского корня «лемб-» в русском языке не существует, а попытки связать с диалектным «лемех» (соха) или «лембить» (медлить) не выдерживают критики из-за фонетического несоответствия.