Фамилия Лемдянова — женская форма фамилии Лемдянов, и её происхождение уходит корнями в прозвище или мирское имя, которое носил основатель рода. В основе лежит слово «лемдяй» или «лемдя» — в ряде русских говоров, особенно на северо-западе и в Поволжье, так называли вялого, медлительного или нерасторопного человека. В словаре Владимира Даля «лемдя» зафиксирована как «лентяй, увалень, соня». Таким образом, фамилия образована по классической модели: прозвище + патронимический суффикс -ов (принадлежность): «чей сын?» — Лемдянов, то есть сын Лемдяя.

Суффикс -ов указывает на типично русскую модель фамилий, распространённую в центральных и северных губерниях. Мужская форма Лемдянов встречается редко, что делает фамилию локально ценной для ономастики. В отличие от более частых «Лентяев» или «Ленивцев», форма «Лемдянов» сохранила архаичный диалектный корень, который почти вышел из активного употребления. Вряд ли предок был действительно ленивцем — прозвища часто давали «от противного» или в шутку, а иногда так называли человека спокойного, медлительного нрава, который не суетился по пустякам.

Географически фамилия тяготеет к северным и волжским регионам: в переписных книгах XVII–XVIII веков встречаются упоминания крестьян с прозвищем Лемдя в Архангельской, Вологодской и Вятской губерниях. В более поздних метрических книгах XIX века фамилия фиксируется в Саратовской и Самарской губерниях — вероятно, следствие переселения крестьян на свободные земли. Социальный статус носителей был преимущественно крестьянским или мещанским, без дворянских корней.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «лемде» (родственник, свойственник) — но для русской фамилии с суффиксом -ов это нетипично, и большинство исследователей склоняются к славянской диалектной основе. Таким образом, фамилия Лемдянова — редкий след старого русского прозвища, которое закрепилось за родом и дошло до наших дней, сохранив в звучании характерную северную говорливость.