Фамилия Шамкелова — женская форма фамилии Шамкелов, которая образована от мужского личного имени или прозвища Шамкел. Основа фамилии, скорее всего, восходит к тюркскому корню «шам» (свеча, светильник) и тюркскому же суффиксальному элементу «-кел» (приходить, прибывать). В буквальном прочтении имя Шамкел могло означать «пришедший со светом» или «несущий свет» — такое прозвище могли дать человеку, который выделялся умом, просвещённостью или просто был желанным гостем в доме.

Модель образования фамилии — типичная для русских фамилий на -ов/-ев, но с тюркской основой. Суффикс -ов указывает на принадлежность: Шамкелов — потомок Шамкела. Фамилия закрепилась в среде, где русская патронимическая система наложилась на местные имена, что характерно для Поволжья, Урала и южных регионов России, где издавна жили татары, башкиры и другие тюркские народы.

Встречается фамилия Шамкелова в основном среди русских и татар, причём в разных вариантах написания: Шамкелов, Шамкелев, Шамкалов. Последний вариант мог возникнуть из-за аканья — произношения «о» как «а» в безударной позиции. В дореволюционных документах фамилия фиксируется в Казанской и Уфимской губерниях, что подтверждает её тюркские корни.

О сословном происхождении носителей фамилии говорить сложно: это могли быть и крестьяне, и мещане, и даже служилые люди из числа татарской знати, перешедшие на русскую службу. Точных данных о конкретном родоначальнике нет, но сам факт, что фамилия не угасла и дошла до наших дней, говорит о том, что предки Шамкеловых были людьми заметными в своей общине.