Фамилия Шемитько звучит на слух как типичная украинская, и это первое, что бросается в глаза: суффикс -ко в восточнославянских фамилиях чаще всего указывает на украинское или белорусское происхождение. В данном случае перед нами, скорее всего, украинская модель образования, где -ко выполняет роль уменьшительного или патронимического суффикса: «маленький Шемит» или «сын Шемита».

Самая очевидная версия происхождения основы — от личного имени или прозвища Шемит. В украинском языке есть глагол «шеміти» (шепелявить, неясно говорить) или диалектное «шеміт» — невнятный, бормочущий человек. Прозвище могли дать тому, кто говорил неразборчиво, шепелявил или имел мягкий, тихий голос. Такие прозвища по речевым особенностям встречаются сплошь и рядом: Шептун, Шамкало, Шепель. Шемитько — из того же ряда, только с уменьшительным суффиксом, который со временем закрепился как фамилия.

Вторая версия, менее распространённая, но возможная: основа связана с еврейским именем Шимон (в ашкеназском произношении — Шимн, Шимл). В украинской среде имя могло трансформироваться в Шемит, а затем обрасти фамильным суффиксом. Однако эта гипотеза слабая — фамилия Шемитько не фиксируется как типично еврейская, а в украинских переписях XIX века она встречается в сёлах Полтавщины и Черниговщины, где еврейское население было невелико и редко получало фамилии с таким суффиксом.

Географически фамилия привязана к левобережной Украине. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века Шемитьки встречаются в Полтавской губернии (особенно в Пирятинском и Лубенском уездах) и в соседней Черниговщине. Это были преимущественно казаки или государственные крестьяне — никакого дворянства или шляхты. Фамилия не перешла в разряд распространённых, осталась локальной, что только подтверждает её прозвищное, «деревенское» происхождение.

Словообразовательно фамилия проста: корень шемит- + суффикс -к- + окончание -о. Ударение, судя по произношению носителей, падает на второй слог: Шемитько́. В русском языке фамилия не склоняется, если принадлежит женщине, и склоняется по падежам, если мужская — это стандартное правило для фамилий на -ко.

Если искать родственников по корню, то в украинской ономастике есть фамилии Шемет, Шеметун, Шеметюк — все они, вероятно, восходят к тому же глаголу «шеміти». Шемитько стоит в этом ряду как самая «уменьшительная» форма: буквально «маленький шепелявый».