Фамилия Сулемина — женская форма от Сулемин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Сулема. В русской ономастике это редкий случай, когда основа фамилии неочевидна и вызывает споры. Самая вероятная версия связывает её с диалектным словом «сулема» — так в некоторых говорах называли сварливого, вздорного человека, задиру. Если это так, то фамилия относится к группе «характерологических» прозвищ, которые давали по поведению: Сулемой могли окрестить человека с тяжёлым нравом, постоянно заводящего ссоры.

Менее распространённая, но тоже возможная гипотеза — связь с тюркским корнем. В татарском и башкирском языках есть слово «сөләм» (sөlәm) — «приветствие», «поклон». В таком случае Сулемой могли назвать вежливого, учтивого человека. Однако для русского быта эта версия слабее: прозвища от тюркских приветствий встречаются реже, чем от диалектных русских слов.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Сулемин буквально значит «сын Сулемы». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. По этой же модели возникли Пушкин, Репин, Ильин.

Интересная деталь: фамилия Сулемин встречается в основном в центральных и южнорусских регионах, а также на Урале. В переписных книгах XVII–XVIII веков её носители — чаще всего крестьяне и однодворцы. В дворянских родословных эта фамилия не зафиксирована, что подтверждает её «народное» происхождение.

Сравните с однокоренными: Сулемов, Сулемкин. Первая образована с более редким суффиксом -ов (от основы на твёрдый согласный), вторая — уменьшительно-ласкательная форма. Все они восходят к одному корню, но у Сулеминой — самый прозрачный механизм образования через -ин.