Фамилия Шемербаев, скорее всего, образована от имени Шемербай. Оно, предположительно, представляет собой сочетание двух существительных: татарского «шимер» со значением «железо» и древнетюркского «бай», то есть «богатый человек, господин». Таким образом, именование Шемербай можно трактовать как «железный правитель». Возможно также, что имя Шемербай является сочетанием чувашского глагола «шăмар» - «хмуриться, сердиться» и нарицательного «бай» с тем же значением. В этом случае, именование Шемербай можно перевести как «суровый хозяин». Таким образом, потомок человека, которого звали Шемербай, со временем получил фамилию Шемербаев.