Фамилия Сормачев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней нет очевидного суффикса -ов или -ин, который указывал бы на отчество от крестильного имени, зато есть суффикс -ач-, характерный для прозвищ. В русской ономастике суффикс -ач часто прикреплялся к основе, обозначавшей действие или качество: «кричать» → «крикач», «мазать» → «мазач». Сормачев, скорее всего, пошёл от прозвища Сормач, а уже от него образовалась фамилия по патронимической модели: «чей?» — Сормачев, то есть сын или потомок Сормача.

Корень «сорм» — самый спорный элемент. Первая и наиболее правдоподобная версия: он связан с глаголом «соромить» (стыдить, срамить) или прилагательным «соромный» (позорный, постыдный). В старых говорах слово «сором» означало не только стыд, но и срам, бесчестье. Прозвище Сормач могли дать человеку стыдливому, застенчивому, либо, наоборот, тому, кто любил срамить других. В пользу этой версии говорит и то, что в русских фамилиях нередки основы от понятий «срам», «стыд» (Срамцов, Стыдов).

Вторая версия — топонимическая. В России есть несколько мелких рек и урочищ с названием Сорма (например, река Сорма в Чувашии, приток Большого Цивиля). В этом случае Сормач — житель с берегов Сормы, а Сормачев — его потомок. Однако фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России (Вологодская, Кировская, Нижегородская), что делает версию с рекой Сорма возможной, но не обязательной: топоним мог дать прозвище переселенцу.

Третья, маловероятная гипотеза — от тюркского «сор» (болото, солончак) или «сорма» (название села в Татарстане). Но фамилия Сормачев не характерна для татарской среды, где обычно используются суффиксы -ов/-ев без дополнительного -ач-, так что эта версия слабая.

По сословной принадлежности предки Сормачевых — скорее всего, крестьяне или посадские люди. Фамилии на -ачев (-ач + -ев) типичны для недворянской среды: они образовывались от уличных прозвищ и редко фиксировались в родословных книгах. В документах XVIII—XIX веков Сормачевы встречаются среди государственных крестьян Вятской губернии. Сегодня фамилия остаётся малочисленной: по данным современных справочников, в России её носят не более нескольких сотен человек, в основном в Удмуртии и Кировской области.