Фамилия Шемелько — яркий пример того, как украинское словообразовательное гнездо дало жизнь русской фамилии. Её основа — прозвище Шемель, а суффикс -ко указывает на украинское или южнорусское происхождение. В украинском языке «шеміль» или «шемель» — это шмель. Прозвище могли дать человеку за гудящий голос, суетливость, а может, и за внешнее сходство: коренастую фигуру или густую бороду.

Вторая версия, менее популярная, но не лишённая логики, выводит прозвище от диалектного «шемела» — так в некоторых говорах называли бестолкового, нерасторопного человека. Тогда фамилия несла бы не столько звукоподражательную, сколько характерологическую нагрузку.

Словообразовательная модель проста: прозвище Шемель + уменьшительно-ласкательный или патронимический суффикс -ко (характерный для Западной и Центральной Украины). Первоначально Шемелько — это «маленький Шемель» или «сын Шемеля». Позже фамилия закрепилась за потомками. Встречается она в основном на западе и юге России, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинские крестьяне и казаки, а также в самой Украине.

Стоит отличать Шемелько от похожей фамилии Шемелин. Суффикс -ин в последней — северорусский, указывает на принадлежность отцу: «чей? — Шемелин». Шемелько же сохраняет южную модель именования по прозвищу без притяжательного окончания.

В дореволюционных метрических книгах фамилия встречается в Полтавской, Харьковской и Екатеринославской губерниях — регионах активного формирования казачьих и крестьянских фамилий. Носители Шемелько, скорее всего, были из числа свободных или бывших крепостных крестьян, ремесленников или казаков. Дворянских корней у фамилии нет — слишком прозрачная и бытовая основа.