Фамилия Лочмельс — редкий пример фамилии, образованной от латышского или литовского прозвища. Её основа почти наверняка восходит к балтийскому корню loc- или lōc-, который в латышском языке даёт слово locīt («гнуть, сгибать»), а в литовском — lenkti (с тем же значением). Таким образом, прозвище Лочмельс могло относиться к человеку, занимавшемуся сгибанием чего-либо — например, изготовлением дуг для упряжи, обручей для бочек или корзин. В латышском языке есть слово locītājs («сгибатель»), и фамилия могла возникнуть как его стяжённая форма.

Суффикс -ельс (-els) в фамилии — типичный латышский уменьшительно-ласкательный или патронимический суффикс, часто встречающийся в фамилиях крестьянского происхождения (сравните: Берзиньш, Калныньш, Озолиньш). Полная форма фамилии могла звучать как Лочмелис или Лочмель, а окончание -с — это латышское окончание мужского рода. Если же фамилия литовского происхождения, то суффикс -ельс мог бы соответствовать литовскому -elis, который также образует фамилии, но встречается реже. В любом случае, это указывает на то, что предок носителя фамилии был, скорее всего, ремесленником, работавшим с деревом или лозой, либо получил прозвище по характерному жесту или осанке («согнутый», «сутулый»).

Географически фамилия Лочмельс почти наверняка привязана к территории исторической Ливонии — современной Латвии и южной Эстонии, а также к приграничным районам Литвы. В русских метрических книгах XIX века, особенно в Псковской, Витебской и Курляндской губерниях, такие фамилии могли записывать «на слух», искажая окончания. Поэтому возможны варианты написания: Лочмелис, Лочмель, Лочмелев (если русифицировали через суффикс -ев).

Интересно, что в отличие от большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён или прозвищ с помощью суффиксов -ов/-ев, -ин, фамилия Лочмельс сохранила балтийскую словообразовательную модель без русификации. Это говорит о том, что носители фамилии долгое время жили в среде, где латышский или литовский язык оставался основным, и фамилия закрепилась в том виде, в котором её дали, а не в переделанном русском варианте. Вероятно, предки были крестьянами или мелкими ремесленниками, а сама фамилия — недворянская, из числа «простых» людей.