Фамилия Поломеева — женская форма, а её мужской вариант — Поломеев. В основе фамилии лежит прозвище или мирское имя, и здесь есть два равноправных объяснения, за каждым из которых стоит своя логика.

Первая версия связывает фамилию с диалектным глаголом «поломе́ть» или «поло́меть». В говорах Русского Севера, особенно в архангельских и вологодских землях, это слово означало «загораться», «вспыхивать», а в переносном смысле — «горячиться», «вспылить». Человека с таким прозвищем могли назвать Поломеем за вспыльчивый и несдержанный нрав. Подобные прозвища по характеру были распространены в крестьянской среде: они метко схватывали главную черту человека.

Вторая, не менее вероятная версия — «профессиональная». «Поломе́ть» в тех же северных говорах значило «пахать» (от «ломать» землю). Поломеем могли прозвать пахаря, земледельца. В этом случае фамилия оказывается в одном ряду с такими «трудовыми» фамилиями, как Плугов, Сохин, Косарь. Суффикс -еев указывает на принадлежность: Поломеев — сын Поломея.

Обратите внимание на окончание -еев, а не -ов. Оно характерно для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или на -й. Если бы прозвище звучало как Полом, мы бы получили Поломов, но Поломей даёт именно Поломеев. Такая модель типична для имён и прозвищ церковного или народного происхождения, оканчивающихся на -ей (Андрей → Андреев, Матвей → Матвеев, Еремей → Еремеев).

Фамилия редкая и имеет чёткую географическую привязку к Русскому Северу. По данным современных исследований, основная масса носителей сосредоточена в Вологодской и Архангельской областях, что подтверждает диалектную версию происхождения. Встречается она и в Кировской области — вероятно, следствие переселений северных крестьян в XIX веке.

Таким образом, предки современных Поломеевых — скорее всего, жители северных губерний, либо пахари, либо люди с горячим характером, а может, и то и другое вместе.