Фамилия Шемина — женская форма, а её мужской вариант — Шемин. Она образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от основы, оканчивающейся на согласный, с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность («чей?» — «Шемин сын»). Значит, в основе лежит личное имя или прозвище Шема.

С корнем «шем-» есть несколько версий, и ни одна не выглядит натянутой. Первая и самая прозрачная: Шема — это краткая форма одного из крестильных имён, например, Семён (от др.-евр. «услышанный Богом») или Шемяка (в древнерусском звучании — вариант имени Шимон, то есть Симон). В быту имена сокращали до первого слога или усекали, так что Шема вполне могло быть домашним вариантом.

Вторая версия — от прозвища по внешности или поведению. В некоторых говорах «шема» значило «ротозей», «зевака», а в рязанских и тульских диалектах — «щеголь», «франт». Прозвище могло закрепиться за человеком, который любил наряжаться или, наоборот, часто глазел по сторонам.

Третья, более редкая, но возможная для северных регионов: Шема — вариант старинного имени Шемяка, которое носил известный князь Дмитрий Шемяка в XV веке. Это имя с тюркскими корнями (от «шем» — «украшение») могло бытовать и среди простых людей.

Географически фамилия Шемин/Шемина чаще всего встречается в северных и центральных областях России — в Вологодской, Архангельской, Костромской и Кировской областях. Это не случайно: именно там сохранились архаичные прозвищные формы и диалектная лексика. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от полных форм имени, вариант на -ин типичен для прозвищ и уменьшительных имён. Так что предки современных Шеминых, скорее всего, были свободными крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами — фамилии такого типа редко встречаются в родословных книгах высшего сословия.