Основой фамилии Потёмичев послужило мирское имя Потёма. Мирское имя Потёма, предположительно, произошло от слова «потемок» — «ночь, поздние сумерки, темнота». Вполне вероятно, Потёмой могли назвать ребенка, родившегося в темное время суток. Возможно также, что имя Потёма использовалось в переносном значении и было связано с символикой ночи. Поэтому не исключено, что имя Потёма выполняло так называемую «охранительную» функцию и использовалось в качестве оберега. Существует также версия, что фамилия Потёмичев образовалась от прозвища Потёма. Даля встречается нарицательное «потема», распространенное в сибирских говорах в значении «скрытный человек». Поэтому можно предположить, что основоположник рода Потёмичевых мог получить такое прозвище за сдержанность в общении. Прозвище Потёма может быть связано и со словом «потемка», которым плотники называют «часть идущего в дело дерева, которая уходит под другую, закрывается, не бывает на виду» (В.И. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Потёма, со временем получил фамилию Потёмичев.