Фамилия Селеменова — женская форма, исходная мужская — Селеменов. Её основа — имя или прозвище Селемен. Это редкий случай, когда модель образования прозрачна, а вот корень вызывает вопросы. Разберёмся по порядку.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе, указывая на принадлежность («чей?» — Селеменов). Значит, предка могли звать Селеменом. Но что это за имя? Тут открывается поле для гипотез.

Самая вероятная версия — Селемен как вариант канонического имени Селиван (от латинского Silvanus — «лесной», в христианстве — имя святого). В народной речи Селиван мог перейти в Селемен через замену гласных и упрощение, что часто случалось в диалектах. Подтверждение этому — фамилия Селиванов, широко распространённая, и её редкий дублёр Селеменов. Вторая версия — от прозвища, связанного с диалектным словом «селема» (нечто вялое или медлительное), но она слабее, так как такое слово не зафиксировано в основных словарях русских говоров.

Географически фамилия Селеменова встречается рассеянно, без ярко выраженного гнезда. Чаще всего — в центральных и южных регионах России, что косвенно поддерживает версию с Селиваном (имя было популярно в крестьянской среде). Сословно — почти наверняка крестьянское происхождение: фамилии на -ов у непривилегированных слоёв закрепились в основном после отмены крепостного права в 1861 году.

В ономастических трудах фамилия не упоминается как отдельный случай, но её можно отнести к группе «фонетических вариантов» канонических имён, описанных, например, в работах Б. Унбегауна. Сравните: Селеменов — как Агафонов от Агафон или Миронов от Мирон, только с народной переделкой. Такая фамилия — живое свидетельство того, как книжное имя адаптировалось в устной речи.