Фамилия Шмендиль — редкая и необычная для русского уха. Её происхождение почти наверняка связано с немецким языком, а точнее — с диалектами немецких колонистов, которые селились на территории Российской империи, особенно в Поволжье и на юге Украины, начиная с XVIII века. В немецком языке фамилия восходит к варианту основы «schmend(e)», что может означать «кузнец» или «ремесленник», работающий с металлом. Ближайшая аналогия — фамилия Шмендт (Schmendt), которая является диалектной формой от более известной Шмидт (Schmidt), то есть «кузнец». Суффикс -иль (-il) в немецких фамилиях часто встречается как уменьшительный или патронимический, указывающий на «сына» или «маленького»: Шмендиль — это «маленький кузнец» или «сын кузнеца».

Вторая, менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с еврейским ашкеназским именем Шмендл, которое является уменьшительной формой от Шимон (Симон). В таком случае фамилия образована по той же модели, что и многие еврейские фамилии с суффиксом -иль (например, Бердиль, Гендиль), и означает «потомок Шмендля». Однако для окончательного вывода не хватает данных о географическом распространении фамилии: если носители сосредоточены в бывших немецких колониях, первая версия предпочтительнее; если в черте оседлости — вторая.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит особняком в русском ономастиконе. У неё нет типичных русских суффиксов (-ов, -ин, -ский), поэтому её не склоняют по правилам русских фамилий: «я встретил Шмендиля» (склоняется как существительное мужского рода), а «я говорю о Шмендиле». Это прямой признак иноязычного происхождения, которое не было «обрусевшим» путём добавления стандартных окончаний. Носители фамилии, скорее всего, были либо мастерами-кузнецами в немецких колониях, либо выходцами из еврейских местечек, где ремесло также было распространено. Точных статистических данных о частоте и ареале фамилии в открытых источниках нет, что подтверждает её редкость.