Фамилия Окомелкова — редкая и с точки зрения словообразования не самая прозрачная. На слух она кажется иноязычной или искусственной, но на деле укладывается в русскую модель фамилий на -ов/-ев, только с необычным корнем.

Разбирать её стоит с суффикса -ов. Женская форма Окомелкова образована от мужской Окомелков, а та, в свою очередь, — от прозвища или неканонического имени Окомелко. Суффикс -к-о здесь уменьшительно-уничижительный, типичный для украинской и южнорусской антропонимии (ср. Бондаренко, Голубко). То есть основа — «Окомел», а «Окомелко» — это «маленький Окомел» или «сын Окомела».

Что такое «Окомел»? Самая вероятная версия — профессиональное прозвище. В южнорусских и украинских говорах «окомел» или «окомелок» могли называть остаток сгоревшего полена, головешку, но в переносном смысле — человека с тёмным, закопчённым лицом (например, кузнеца, углежога, печника). Корень здесь тот же, что в слове «комель» (толстый конец дерева, бревна), с приставкой о-.

Есть и вторая, более экзотическая версия: фамилия могла возникнуть от диалектного «окомелок» в значении «недотёпа, неуклюжий человек». Но она менее убедительна, так как прозвища по профессии встречаются чаще, чем по чисто внешней неловкости.

Географически фамилия Окомелкова тяготеет к югу России — Курская, Белгородская, Воронежская области, а также к востоку Украины. В этих краях и сегодня можно встретить носителей фамилии, хотя их немного. Сословно предки Окомелковых, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, реже — однодворцами (служилыми людьми, жившими на южных рубежах). В дворянских родословных книгах фамилия не зафиксирована.

В написании важно: фамилию не стоит путать с Окомёлков (через ё) — это отдельный вариант, хотя и родственный. Встречается и искажённое Окомельков, но исходная форма — именно через «о» в корне.