Фамилия Лемисов — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет привычного и понятного корня вроде «кузнец» или «попов», поэтому разбирать её приходится через суффиксальную модель и возможные иноязычные влияния.

Словообразовательная форма типична для русских фамилий: основа «Лемис» плюс патронимический суффикс -ов. Такая модель указывает на то, что предка звали Лемис (или Лемиса, если фамилия образована от женского имени, но это менее вероятно). Вопрос в том, откуда взялось само имя или прозвище Лемис.

Самая правдоподобная версия ведёт к греческому имени Лемиссос или его сокращённой форме Лемис. Греческое влияние на южнорусские и украинские фамилии было сильным, особенно через торговлю и церковные контакты. В таком случае Лемис — это либо каноническое имя, либо его народная переделка. Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит тюркское слово «лемис» (сорт винограда или сладкий плод) — такое прозвище могли дать человеку, торговавшему фруктами или имевшему к ним отношение.

Географически фамилия Лемисов встречается крайне редко. Основные очаги — южные регионы России (Краснодарский край, Ростовская область) и Украина. Это косвенно подтверждает греческую версию: в Причерноморье и Приазовье было много греческих поселений, и фамилии на -ис, -ос адаптировались к русскому окончанию -ов.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Лемисов не упоминается, что говорит о его локальном и немногочисленном бытовании. Сравните с однокоренными, но более частыми фамилиями: Лемешев (от прозвища Лемеш — сошник) — это совсем другой корень, не имеющий отношения к Лемисову. Смешивать их не стоит.

Таким образом, носитель фамилии Лемисов, скорее всего, ведёт род от человека, носившего греческое имя Лемис, возможно, связанного с церковной или торговой средой на юге России. Фамилия не даёт указаний на знатное происхождение — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая не позднее XVIII–XIX веков.