Фамилия Немахова — женская форма мужской фамилии Немахов. В её основе лежит нецерковное имя или прозвище Немах. Это редкая словообразовательная модель: корень «нем-» (от «немой») с суффиксом «-ах», который в русской ономастике встречается нечасто. Обычно такие суффиксы (-ах, -ух, -ох) образовывали прозвища от глаголов или прилагательных, придавая им оттенок носителя признака. Немах — буквально «тот, кто нем», то есть человек с дефектом речи или молчун.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «немах» в значении «неуклюжий, неловкий» (от «немаха» — плохой работник). В некоторых говорах «немаха» означало и «непоседа», что добавляет прозвищу подвижности. Однако первое значение — «немой» — более прозрачно и чаще встречается в фамилиях с корнем «нем-» (Немов, Немых, Немцов).

Фамилия Немахова географически привязана к южнорусским и украинским землям. По данным переписей XIX века, Немаховы фиксировались в Курской, Воронежской губерниях, а также в Слобожанщине (нынешняя Харьковская область). Суффикс «-ов» указывает на типично русскую модель образования фамилий, но сама основа с «-ах» выдает народное, нелитературное происхождение — прозвище давали в быту, а не в официальных документах.

Социальный контекст: носители фамилии Немахов в основном относились к крестьянскому сословию или однодворцам. В архивах встречаются записи о Немаховых как о государственных крестьянах, реже — о мещанах. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её простонародные корни.

Сравнение с однокоренными фамилиями: Немахов стоит в одном ряду с Немятых, Немых, Немчиновым, но отличается уникальным суффиксом. Если Немов — прямая отсылка к немоте, а Немчинов — к национальности («немчин»), то Немахов сохранило оттенок личного прозвища, которое могло закрепиться за конкретным предком-молчуном. Это делает фамилию редкой и узнаваемой: по данным современных телефонных справочников, Немаховы встречаются в России нечасто, с концентрацией в Черноземье.