Фамилия Охремова — женская форма, а её мужской вариант — Охремов. В основе фамилии лежит имя Охрем, которое представляет собой народную, разговорную форму крестильного имени Ефрем. В русском языке имя Ефрем (древнееврейского происхождения, означает «плодовитый») в бытовой речи часто произносили и записывали как Охрем, с характерной для ряда говоров заменой начального «е» на «о» и переходом «ф» в «хв» или «хр». Такое фонетическое преобразование — не редкость: сравните, например, Фёдор — Хведор или Евдокия — Овдотья.

Фамилия образована по стандартной модели: к основе Охрем прибавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Охрема). Это патронимическая фамилия, то есть она отвечала на вопрос: «Чей будешь?» — «Охремов». В XVI–XVII веках так называли внуков или правнуков человека по имени Охрем, а затем фамилия закрепилась за целым родом. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Охре́мов, хотя в разных регионах могло смещаться на первый.

Географически фамилия Охремов (и Охремова) чаще всего встречается в южнорусских и украинских областях, где аканье и смягчение согласных были особенно сильны. В документах XVII–XVIII веков можно найти записи об Охремах среди крестьян и посадских людей, например, в переписных книгах Курской, Воронежской и Харьковской губерний. В отличие от дворянских фамилий, образованных от полных канонических форм (Ефремов), Охремовы чаще были выходцами из крестьянской или мещанской среды, где имя бытовало в обиходной форме.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ефремов — более «книжный» и распространённый вариант, а Охремов — его диалектный «двойник», сохранивший живое народное произношение. Также существуют фамилии Охрименко (украинская модель с суффиксом -енко) и Охремчук (белорусская модель), что подтверждает широкое бытование исходного имени Охрем в восточнославянской среде. Таким образом, носительница фамилии Охремова может считать своими предками людей, которых в быту звали не Ефремами, а Охремами — и это не ошибка писаря, а отражение реального звучания русского языка прошлого.