Фамилия Озембловская — редкий пример фамилии, которая почти не изменилась за столетия: она сохранила и польскую основу, и окончание, типичное для шляхетских родов. Вопреки распространённому мнению, что все фамилии на -ский в России — великорусские, Озембловская указывает на западное, скорее всего польское, происхождение предков.

В основе фамилии лежит прозвище Озембловский — так называли человека, который происходил из населённого пункта Оземблов. Такая модель образования фамилий по названию места жительства была очень распространена в Польше и Литве, где дворяне часто брали фамилии от названий своих поместий. Само название Оземблов, скорее всего, восходит к польскому слову oziębłość — «холодность». По другой, менее правдоподобной версии, в основе лежит слово ozięble — «сухо». Первая версия выглядит убедительнее: oziębłość — более употребительное слово, а названия с корнем «зимний», «холодный» часто давали сёлам и хуторам, расположенным на открытой, продуваемой ветрами местности.

Получается, что человек по прозвищу Озембловский был выходцем из этих мест — либо владельцем земель, либо тем, кто переехал оттуда и сохранил память о своей малой родине в имени. Со временем прозвище закрепилось за ним как основное именование, а его потомки уже получили готовую фамилию Озембловская. Окончание -ская указывает на женскую форму, то есть изначально так называли дочь или жену Озембловского, но в современном употреблении это полноценная фамилия, которая передаётся по наследству.

Стоит отметить, что фамилия эта — не массовая. Она встречается гораздо реже, чем Озембловский, её носительницы разбросаны по разным регионам, но почти всегда с сохранением польского написания. Это говорит о том, что род, вероятно, не порывал связей с исторической родиной, а сама фамилия осталась для потомков ценным свидетельством того, откуда пошли их предки.