Фамилия Омаев образована по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или гласный. В данном случае основа — Омай. Такая форма указывает на то, что фамилия происходит от личного имени или прозвища Омай. Скорее всего, перед нами тюркское имя Омай, которое восходит к слову «умай» — в тюркской мифологии так называют богиню плодородия и покровительницу детей. У ряда народов (татар, башкир, ногайцев) имя Умай или Омай давали мальчикам, желая защиты и благополучия.

Фамилия Омаев отчетливо тяготеет к Северному Кавказу, особенно к Чечне и Ингушетии. У чеченцев и ингушей распространен суффикс -ев в фамилиях, образованных от личных имен, причем гласная в корне могла меняться под влиянием местных говоров. Так, чеченское имя Ома (уменьшительное от Умар или самостоятельное имя) дало начало фамилиям Омаев, Омаров. В данном случае Омаев — это вариант с исходной формой Ома, к которой добавили русский патронимический суффикс. Поэтому предком носителя фамилии мог быть человек по имени Ома (или Омай), что на Кавказе часто означало «жизнь», «долголетие».

В русской среде фамилия встречается редко и, как правило, занесена мигрантами с Кавказа. В документах XVII–XIX веков она почти не фиксируется, что подтверждает ее позднее оформление — уже после вхождения кавказских народов в состав Российской империи, когда местные имена начали переделывать по русским фамильным шаблонам. Таким образом, Омаев — фамилия, несущая в себе отголосок древних верований и четкую географическую привязку к горным регионам.