Фамилия Немеро — редкий случай, когда прозвище или имя практически не изменилось при переходе в фамилию, обойдясь без типичных суффиксов -ов, -ин или -ский. Она так и осталась в форме чистого слова, что для русской фамильной модели нетипично и сразу указывает либо на позднее происхождение, либо на иноязычные корни.

Самая вероятная версия — украинское или белорусское происхождение. В этих землях фамилии без суффикса (так называемые «патронимы в чистом виде») встречаются чаще, чем в великорусских губерниях. Основа «Немеро» могла быть прозвищем, образованным от глагола «мерить» с отрицательной частицей «не». Смысл прозвища мог быть двойственным: либо «неумеренный», «не знающий меры» человек (например, в еде или поведении), либо, наоборот, тот, кто «не мерит» — не считает, не придаёт значения мелочам, беспечный.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с редким календарным именем Немер, которое фиксируется в святцах. Имя греческого происхождения (от «немертос» — бессмертный) в русской традиции почти не прижилось, но могло сохраниться у старообрядцев или в юго-западных регионах. Тогда фамилия Немеро — это патроним (имя отца), данный в форме прямого имени без дополнительных суффиксов, что характерно для украинской и польской традиции.

Географически фамилия тяготеет к западу: наибольшая концентрация носителей встречается в Украине, Беларуси и на юго-западе России. В центральных и северных областях России она единична. По сословному составу, судя по отсутствию дворянских окончаний, это фамилия крестьянская или мещанская — её носители, скорее всего, были вольными хлеборобами или ремесленниками.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком: окончание -о в русском языке обычно свойственно именам существительным среднего рода, но здесь оно выполняет роль фамильного окончания, как у фамилий типа Шевченко или Коваленко. Только в отличие от них, Немеро не содержит типичного украинского суффикса -енко, что делает её ещё более архаичной и редкой.