Фамилия Сперматозоедов — редчайший случай в русской ономастике, и её происхождение напрямую связано не с биологией, а с историей церковнославянской письменности и народной этимологией. Основа фамилии — слово «сперматозоид», но в русский язык оно вошло только в XIX веке, когда фамилия уже сложилась. Поэтому версия о «медицинском» корне — анахронизм.

На деле фамилия восходит к мужскому имени Сперматозой, которое встречалось в святцах и происходит от греческого «сперма» (семя) и «зоэ» (жизнь) — то есть «жизнедатель». Это имя давали в честь мученика Сперматозоя, пострадавшего за веру в раннехристианские времена. В русской традиции имя трансформировалось в просторечные формы: Спермат, Сперматоз, Сперматозой. От них и пошли фамилии: Сперматов, Сперматозов, Сперматозоев, Сперматозоедов.

Суффикс -ов указывает на типичную патронимическую модель: «чей?» — Сперматозоедов, то есть сын Сперматозоя. Форма на -едов (вместо -ов) возникла из-за народного переосмысления: окончание -ой в имени Сперматозой звучало как притяжательное, и к нему добавили -ов, получив Сперматозоев, а затем под влиянием диалектного произношения — Сперматозоедов.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксировалась преимущественно в южнорусских и украинских губерниях, где церковные имена сохранялись дольше. Носители — выходцы из духовного сословия или крестьяне, получившие фамилию по имени деда или отца. Сейчас фамилия почти исчезла: по данным переписей XX века, её носило не более нескольких десятков человек по всей России. Встречается в единичных записях в Ростовской области и Краснодарском крае.

С точки зрения словообразования, это редкий пример фамилии, где основа — полное греческое имя, а не прозвище или профессия. Фамилия не имеет отношения к шутке или анекдоту: её носители — потомки людей, чьих предков назвали в честь святого, чьё имя сегодня звучит неожиданно.