Фамилия Поземнова хранит в основе редкое слово, которое почти вышло из обихода, — «позём» или «позёмка». В говорах так называли низкий, стелющийся по земле ветер, позёмку, а также невысокую траву, то, что растёт «по земле». Отсюда же и прозвище Позём: его мог получить человек невысокого роста, приземистый, или же тот, кто ходил, низко наклоняясь, — например, крестьянин, постоянно работающий в поле, или пастух. Вторая версия, менее вероятная, но допустимая, связывает основу с диалектным «позём» в значении «навоз, перегной» — тогда прозвище относилось к земледельцу, который удобрял землю. Суффикс -ов- в мужской форме Позёмнов указывает на стандартную патронимическую модель: «чей?» — Позёмнов сын, то есть потомок Позёма. Женская форма Поземнова образована по тому же правилу, без каких-либо изменений в корне.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где слово «позёмка» было в ходу: Архангельская, Вологодская, Костромская губернии. Встречаемость её невысока, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одного-двух очагов. В писцовых книгах и переписях XVII–XVIII веков могли фиксировать крестьян и посадских людей с этим прозвищем, но фамилией оно стало позже, к XIX веку, когда окончательно закрепилось в документах.

Стоит обратить внимание на ударение: в говорах оно падает на второй слог — Позёмнов, Позёмнова. Это отличает фамилию от однокоренных Поземков или Поземкин, где суффикс другой. Если бы основа была связана с «позёмным налогом» или «позёмом» как единицей земельного надела, прозвище звучало бы иначе — например, Позёмщик. Так что ремесленная или фискальная версия отпадает: перед нами именно прозвище по внешности или занятию, а не по повинности.