Фамилия Ломей — редкий пример, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранилось почти без изменений, без типичных русских суффиксов -ов или -ин. Это указывает на то, что предок носителя фамилии был известен в своей среде именно под этим прозванием — Ломей.

Корень здесь — глагол «ломать», то есть «силой разделять на части, добывать, разбивая что-либо инструментом». Логичнее всего предположить, что прозвище дали по занятию. Ломеем могли назвать лесоруба или дровосека, а также горнорабочего, который отбивал руду ломом или кайлом. В этом случае фамилия — прямой указатель на профессию, тяжёлую физическую работу.

Есть и вторая версия, основанная на украинском глаголе «ломити» — «преодолевать, бороться с чем-либо». Тогда Ломей — человек упорный, целеустремлённый, уверенный в себе, который не отступает перед трудностями. Оба толкования не противоречат друг другу: и лесоруб, и упрямец названы за одно качество — способность прикладывать усилие, «ломать» сопротивление.

Сама форма фамилии — без суффикса, с окончанием -ей — встречается в основном в южных и западных регионах, где сильнее украинское и белорусское влияние. В центральной России такое прозвище скорее превратилось бы в Ломов или Ломовцев. Так что география бытования фамилии Ломей сужает поиск: скорее всего, её корни — на территории современной Украины или в южнорусских областях.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Ломов, Ломовцев, Ломакин) показывает, что Ломей — самая краткая и архаичная форма. Она не прошла стадию притяжательного суффикса, а застыла в виде прямого прозвища, которое и стало фамилией.