Фамилия Подумеев — один из тех случаев, когда за привычным «-ев» скрывается не ремесло и не отчество, а прозвище по действию. В её основе лежит глагол «подумать», а точнее — повелительная форма «подумай». Такие фамилии-приказы («Подумай!») в русской ономастике встречаются, но нечасто: они фиксируют не профессию, а привычку или манеру поведения человека. То есть Подумеем могли прозвать рассудительного, медлительного или, наоборот, того, кто любил говорить собеседнику: «Подумай, не спеши».

Словообразовательная модель проста: прозвище Подумей (с ударением на «у») плюс типичный фамильный суффикс принадлежности «-ев». В XIX веке суффикс присоединяли к основам на мягкий согласный: Подумей → Подумеев. Фонетически фамилия тяготеет к севернорусским и центральным говорам, где «е» после мягкого согласного произносилось отчётливо, без редукции.

Стоит различать Подумеева и фамилию Подумов. Вторая образована от другого прозвища — «Подум» (человек, который «под умом», то есть себе на уме), и это разные корни. А вот Подумеев — прямой потомок того самого побудительного прозвища.

В словарях русских фамилий эта фамилия не фигурирует как широко распространённая, что подтверждает её локальный характер. Скорее всего, она возникла в одной или нескольких соседних губерниях, а не по всей России. Известных носителей с общероссийской славой нет, что тоже типично для фамилии, не попавшей в дворянские родословные книги. Подумеевы — скорее крестьянская или мещанская фамилия, закрепившаяся за одним родом, где прозвище предка оказалось настолько цепким, что пережило века.