Фамилия Семагаева — женская форма, а её мужской вариант Семагаев. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать основу. В русских фамилиях суффикс -ев (как и -ов) указывает на принадлежность: «чей?» — Семагаев, то есть сын или потомок Семагая. А вот само прозвище Семагай — настоящая загадка, и здесь у ономастов нет единого мнения.

Самая прямая версия отсылает к диалектному глаголу «семага́ть» или «сема́гать». В некоторых северных и сибирских говорах это значит «шарить», «рыться», «искать ощупью» или «делать что-то неловко, неуклюже». Человек, получивший прозвище Семагай, мог быть нерасторопным, суетливым или, наоборот, тем, кто постоянно что-то ищет, копается. Менее вероятна, но тоже возможна связь с тюркскими языками: «сема» (внешность, облик) плюс аффикс -гай, но такая гипотеза не подкреплена географией фамилии.

Фамилия редкая и имеет чёткую региональную привязку. Основной массив носителей Семагаевых — из бывших северных уездов Вятской губернии (современная Кировская область) и с Урала. Встречается также в Пермском крае. Это говорит о том, что прозвище было местным, севернорусским, а не принесённым татарами или башкирами. В переписных книгах XVII века по Вятке встречаются крестьяне с похожими прозвищами — Семага, Семагин, что подтверждает народную, а не книжную природу основы.

С точки зрения словообразования, фамилия встаёт в ряд с такими же редкими прозвищными фамилиями на -гай: Болтагаев, Шурыгаев, Торбагаев. Все они образованы от глаголов со значением действия, часто неодобрительного. Суффикс -гай в прозвищах придавал оттенок многократности или небрежности: семагай — тот, кто постоянно семагает. Так что предок Семагаевых, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, получившим уличное прозвище за особенность поведения — может, за привычку всё трогать, перебирать или делать дела медленно и с суетой.