Фамилия Омельчев — наглядный пример того, как простое народное имя становится основой для родового прозвища. Она образована от имени Омелька — обиходной формы канонического имени Емилиан (в просторечии — Емельян). Усечение и замена начального «Е» на «О» — характерная черта южнорусских и украинских говоров, где аканье и переход «е» в «о» под ударением дают такие варианты, как Омелька, Омельян.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей сын?» — Омельчев). В русской традиции фамилии на -ев обычно получали от основ, оканчивающихся на мягкий согласный или «й»; в данном случае основа «Омельч» (от Омелька) как раз даёт именно этот суффикс. Интересно, что в украинской среде та же основа могла бы дать фамилию Омельченко, а в русской — Омельчев, что подчёркивает региональную привязку: носители фамилии, скорее всего, происходят из областей, где русский и украинский языки долго соприкасались — Курская, Воронежская, Ростовская губернии или смежные территории.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с прозвищем Омельча от слова «омель» — так в некоторых говорах называли омелу, паразитическое растение. Прозвище могли дать человеку, занимавшемуся сбором омелы (для лекарств или корма скоту) или имевшему привычку цепляться, как омела. Однако эта гипотеза уступает антропонимической: подавляющее большинство фамилий на -ев в восточнославянском ареале восходят к личным именам, а не к нарицательным словам.

Социальный статус первых носителей Омельчевых определить сложно: имя Емельян было распространено и среди крестьян, и среди мещан, и даже среди духовенства (вспомним бунтаря Емельяна Пугачёва, хотя его фамилия иная). Фамилия не несёт следов дворянского происхождения (отсутствие приставки и типично крестьянский суффикс), но и не указывает на однозначно низкое сословие — это массовая патронимическая фамилия, каких тысячи.

Сегодня Омельчев — редкая фамилия, встречающаяся в основном в центральных и южных областях России, а также среди русскоязычных потомков украинских переселенцев. Её ценность для этимолога — в сохранении живой народной формы имени, которая почти вышла из употребления с возвратом церковных форм (Емельян).