Фамилия Осветимская — редкий пример, где географическая основа очевидна, а вот с семантикой приходится разбираться. Перед нами типичная «географическая» фамилия, образованная по модели «название места + суффикс -ск- + окончание -ая». Такие фамилии в XIX веке давали дворянам, духовенству или выходцам из мещан, чьи предки владели землёй или служили в конкретном селе. В случае Осветимской корень «Осветим-» не встречается в списках крупных городов или уездов, что заставляет искать среди мелких хуторов, урочищ или рек.

Самый вероятный вариант — топоним «Осветим» или «Осветима». Такое название могло произойти от славянского глагола «осветить» (сделать светлым, ясным) или от имени Освет (древнерусское нецерковное имя, означающее «светлый», «озарённый»). В этом случае фамилия означала бы «родом из места, названного в честь света» или «принадлежащая к роду Освета». Второй вариант: корень мог быть искажён при переписи — например, от «Осветино» (деревня с таким названием есть в Тверской области) или от «Освея» (озеро в Витебской губернии). Но форма «Осветимская» с ударением на «и» (скорее всего, Освети́мская) указывает на притяжательное прилагательное от личного имени или прозвища, а не от названия реки.

Суффикс -ск- в женском роде (-ская) — маркер польского или западнорусского влияния. Такие фамилии часты в бывших землях Речи Посполитой: на территории современной Беларуси, Украины, Смоленщины. Если предки Осветимских были православными священниками, фамилию могли искусственно образовать от названия прихода или села, где стояла церковь. В документах XIX века встречаются похожие фамилии: Осветинский, Осветов, — но Осветимская остаётся штучной, почти не зафиксированной в современных справочниках.

Сословная принадлежность, скорее всего, — мелкопоместное дворянство или духовенство. Крестьянам такие фамилии с «-ский» давали редко, только если они были приписаны к селу с таким названием. В любом случае, носительница фамилии может с высокой вероятностью связать свой род с западнорусским регионом, где топонимы «свет» и «святость» в названиях не редкость. Точнее сказать без генеалогического поиска по конкретному уезду сложно: фамилия не попала ни в словарь Унбегауна, ни в работы Никонова — возможно, из-за малочисленности или угасания рода.