Фамилия Семух принадлежит к старому, но немногочисленному типу русских фамилий на -их/-ых. Такие фамилии (Толстых, Чутких, Седых) закрепились в северных и центральных областях России, особенно в бывших новгородских землях, а также на Урале и в Сибири. Они отвечали на вопрос «чей?» или «из чьей семьи?»: Семух — из семьи Семы или Семухи.

Основа фамилии — прозвище или уменьшительное имя Семуха. В русской ономастике это производное от канонического имени Симеон (в бытовом произношении — Семён). Суффикс -ух- в старину был очень активен: он придавал имени оттенок ласкательности или, наоборот, фамильярности (ср. Петруха, Ванюха, Митюха). Семухой могли назвать младшего сына Семёна, парня или просто человека, которого в деревне знали под этим домашним именем.

Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с диалектным словом «семуха». В некоторых говорах так называли корову или тёлку масти «семицветной» (пёстрой). Однако для прозвища человека это значение маловероятно: скорее, оно могло дать фамилию, если предок держал такую скотину и получил уличное прозвище по ней. Но лингвистически убедительнее первая, антропонимическая версия.

Суффикс -их в фамилии Семух — это окончание родительного падежа множественного числа, которое со временем застыло и стало фамильным. В древнерусских документах форма «Семух» означала «из дома Семухи». Таким образом, фамилия не указывает на профессию или сословие, а говорит о родственной связи с конкретным человеком, носившим уменьшительное имя Семуха.

Встречается фамилия редко, в основном в центральной России и на Русском Севере. Её однокоренные «родственники» — Семин, Семёнов, Семушин, Семушкин. Но Семух стоит особняком благодаря архаичной модели на -их, которая сегодня почти не образует новых фамилий.