Фамилия Шемерянкина — женская форма, мужской вариант — Шемерянкин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Шемерянка, а в его корне — древнерусское слово «шемеря» или «шемера». В диалектах русского языка, особенно в северных и центральных областях, «шемерой» называли неопрятного, неряшливого человека, иногда — вялого, медлительного. Слово родственно глаголу «шемерить» — делать что-то небрежно, кое-как, или «шемерять» — копаться, возиться без толку. Так что первый носитель прозвища, скорее всего, получил его за неаккуратность или медлительность.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Шемерянкин — «сын Шемерянки». Форма Шемерянка образована добавлением уменьшительно-ласкательного суффикса -к- к основе «шемеря», что характерно для русских прозвищ. Модель образования типична для северных и центральных губерний России, где фамилии на -ин широко распространены.

Географически фамилия редкая, её следы встречаются преимущественно в Вологодской, Костромской и Кировской областях — регионах, где сохранились архаичные диалекты. Встречаются также варианты написания с одной «н» — Шемерянкина, но это скорее ошибка паспортного стола, чем историческая норма.

В отличие от более частых фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Шемерянкина — прозвищная, от слова с отрицательным оттенком. Однако в крестьянской среде такие прозвища не считались оскорбительными: они метко описывали внешность, характер или манеру поведения человека, и закреплялись за родом на поколения. Никаких сведений о дворянском происхождении фамилии нет — это однозначно крестьянская среда, где прозвище давали по бытовой черте.