Фамилия Сямтомов — один из тех редких случаев, когда корень слова не объясняется из русского или церковнославянского языков. Основа «Сямтом» не встречается ни в древнерусских именах, ни в распространенных прозвищах. Самое вероятное объяснение — фамилия восходит к финно-угорскому субстрату, а именно к языкам коми или удмуртов.

В коми языке есть слово «сям» — «обычай, нрав, характер». Вторая часть «том» может означать «молодой» (том — молодой на коми). Таким образом, прозвище Сямтом могло означать «молодой нравом» или, в более широком смысле, «юный по характеру». Такие прозвища давали не по возрасту, а по поведению — человеку, который до старости сохранял живость, легкость или несерьезность. Впрочем, возможна и другая трактовка: «сям» в некоторых диалектах коми означает «ум, способность», тогда Сямтом — «молодой умом», то есть неопытный.

Фамилия образована по стандартной русской модели с патронимическим суффиксом -ов. Это значит, что предка звали Сямтом, а его сыновья и внуки стали Сямтомовыми. Суффикс указывает на то, что фамилия сформировалась в русской среде, но исходное прозвище — местное, финно-угорское. Географически фамилия тяготеет к северо-востоку европейской части России: Республика Коми, Пермский край, Кировская область. В этих местах исторически жили коми-зыряне и коми-пермяки, и русские фамилии нередко вбирали в себя слова из их языков.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии Сямтомов — скорее всего, потомки крестьян или охотников из северных уездов. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Важно отличать её от фамилии Сямтомин, которая могла образоваться от другого варианта прозвища или быть результатом другого суффиксального оформления. Встречается также вариант Сямтомов — с ударением на первый или второй слог, что характерно для северных говоров.

Если искать однокоренные фамилии, то стоит обратить внимание на Сямов, Сямин, Сямкин, которые также могут иметь коми-зырянское происхождение. Но Сямтомов стоит особняком — это более сложная, двухкорневая модель, что делает фамилию редкой и интересной для этимолога.