Фамилия Семыним — яркий пример того, как модель образования фамилии сразу выдаёт её географическое происхождение. Суффикс -ым/-им (в форме родительного или творительного падежа множественного числа) характерен для северных и центральных областей России, особенно для Архангельской, Вологодской, Вятской губерний, а также для Урала. В отличие от повсеместных -ов/-ев и -ин, фамилии на -им (Семыним, Ваньким, Петьким) встречаются реже и сразу указывают на «северный» след.

Основа фамилии — личное имя Сема, которое является народной, разговорной формой канонического имени Семён (от древнееврейского Шимон — «услышанный Богом»). В русской ономастике суффикс -ыним здесь — это не притяжательное значение («чей?»), а скорее указание на принадлежность к роду или семье: «Семыним» буквально означало «из семьи Семы», то есть потомок или член дома Семы. Такая модель (от имени в форме родительного падежа множественного числа) была особенно распространена в среде крестьянства и посадских людей, где фамилии часто закреплялись по прозвищу или имени главы семьи.

Поскольку имя Семён было одним из самых популярных на Руси (вспомним хотя бы множество Семёновых, Сёминых, Семячкиных), фамилия Семыним выделяется своей формой, но не уникальностью корня. Носитель такой фамилии мог быть потомком крестьянина или ремесленника из северных губерний, где архаичные патронимические формы сохранялись дольше, чем в центральной России.

В написании фамилии возможны варианты: Сёмыним (с буквой ё, что меняет ударение на первый слог) или Семыним (с ударением на второй слог). Встречается и написание Семиним — это результат аканья или упрощения в произношении. В официальных документах XIX века такие фамилии могли записывать по-разному, поэтому при поиске предков стоит учитывать оба варианта.