Фамилия Немлий относится к распространенному типу украинских фамилий и образована от личного прозвища. Так, фамилия Немлий ведет свое начало от прозвища Немлий. Прозвище Немлий, вероятно, восходит к отрицательной приставке «не» и украинскому нарицательному «мла», что в переводе на русский означает «мгла, темнота». То есть прозвище Немлий буквально означает «не темный, светлый». Согласно этому, можно предположить, что прозвище Немлий указывало на внешние особенности предка. Вероятно, Немлием прозвали человека со светлой кожей или волосами. Позже прозвище Немлий, изначально присоединенное к наследственному имени, полностью заменило его как в повседневной жизни, так и в официальных документах. В результате чего это прозвище стало основой для фамилии Немлий. О точном месте и времени возникновения фамилии Немлий в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Немлий представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.