Фамилия Семов (в старом написании — Сёмов) в основе своей имеет не церковное, а мирское имя Сема. Такое имя в русских деревнях могли дать седьмому по счету сыну: в некоторых семьях существовал обычай называть мальчиков по порядку рождения, и «Сема» здесь звучит как производное от числительного «семь». Эта версия объясняет появление фамилии без связи с христианскими святцами, хотя и не единственная.

Гораздо чаще ономасты связывают основу с крестильным именем Симеон, что в переводе с древнееврейского значит «услышанный Богом в молитве». В народной среде это имя дало множество уменьшительных форм, и одна из них — Сёма. От нее и образовали фамилию по стандартной модели: к основе добавили притяжательный суффикс -ов, который указывал на принадлежность. Потомок человека по имени Сёма становился Сёмовым — то есть «сын Сёмы». Со временем безударное ё в написании часто заменяли на е, и фамилия закрепилась в виде Семов.

Интересно, что обе версии не противоречат друг другу: и в случае с мирским именем, и в случае с сокращением от Симеона форма Сема/Сёма звучала одинаково. Но версия с крестильным именем выглядит правдоподобнее — она опирается на массовую практику образования русских фамилий от канонических имен через их разговорные варианты. Следы такого словообразования видны в родственных фамилиях: Сёмин, Семин, Семенов, Семочкин — все они восходят к тому же корню.

Суффикс -ов в фамилии типичен для центральной России и Поволжья, где такие патронимические фамилии складывались в XVI–XVII веках. Среди носителей фамилии не было единого сословия: Семовы встречались и среди крестьян, и среди посадских людей, и позже — в мещанском сословии. Конкретных известных исторических личностей с этой фамилией в открытых источниках не зафиксировано, что не редкость для фамилии, образованной от простого уменьшительного имени.