Фамилия Шеметаева — женская форма, в основе которой лежит мужская фамилия Шеметаев. Она образована по стандартной русской модели с суффиксом -ев, который присоединялся к основам на мягкий согласный или шипящий. В данном случае корень — Шеметай.

Самая вероятная версия происхождения — от прозвища Шеметай. В южнорусских и украинских говорах «шеметать» означало «суетиться, метаться, делать что-то быстро и не всегда толково». Соответственно, Шеметаем могли назвать непоседливого, торопливого или суматошного человека. Есть и более конкретное значение: в некоторых диалектах «шеметуном» называли того, кто слишком быстро тратит деньги, мота. Такое прозвище давали не столько за характер, сколько за манеру вести хозяйство.

Менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с тюркским именем Шемет (или Шамит). В татарской и башкирской среде имя Шамит означало «высокий, возвышенный», а фамилии на -ев/-ов из этой основы встречаются в Поволжье. Однако для фамилии Шеметаева именно тюркский след слабее: суффикс -ай (Шемет-ай) типичен скорее для русских прозвищных форм, чем для адаптации восточных имён.

Географически фамилия Шеметаев (и Шеметаева) тяготеет к югу России — Ростовской, Волгоградской областям, а также к Краснодарскому краю. Встречается и на Украине, что подтверждает связь с южнорусской лексикой. В дореволюционных источниках носители фамилии числились в основном среди крестьян и казаков, то есть предки Шеметаевых были людьми простого сословия, а фамилия закрепилась через военные или ревизские списки.

Если отбросить гипотезы, самое надёжное — считать, что первый Шеметаев получил своё прозвище за живой, беспокойный нрав или за привычку делать всё наспех.