Фамилия Талмачи — один из тех случаев, когда прозвище предка прямо указывает на его занятие. В основе лежит тюркское слово «талмач» (варианты: «толмач», «тилмач»), которое означало переводчика, устного толмача. В Московской Руси и позднее, вплоть до XIX века, толмачи были востребованы в дипломатических приказах, на ярмарках и в пограничных областях — везде, где требовалось общение с носителями восточных языков. Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был человеком, который переводил с татарского, турецкого или другого тюркского наречия.

Словообразовательная модель здесь необычна для русских фамилий. Суффикса -ов, -ев или -ин нет — фамилия застыла в форме прозвища, что характерно для украинской, польской или южнорусской традиции, а также для фамилий, возникших в казачьей среде. В русской ономастике подобные «голые» фамилии (без патронимического суффикса) встречаются реже, но фиксируются, особенно если прозвище было настолько распространено, что не требовало дополнительного оформления. Вариант Толмачёв (с суффиксом -ев) гораздо более массовый, а Талмачи — его редкая, возможно, диалектная или фонетически изменённая форма.

Интересно, что написание через «а» (Талмачи, а не Толмачи) может указывать на южный или восточный говор, где «о» в безударном положении произносилось как «а». Либо это результат фиксации фамилии в документах по произношению, а не по книжной норме. Географически фамилия встречается в основном в южных регионах России, на Украине и в Беларуси — там, где исторически были сильны тюркские влияния и где работа толмача была обыденным делом.

Споров о происхождении почти нет: корень прозрачен, и альтернативные версии (например, от имени Талмат или географического названия) не выдерживают критики из-за отсутствия подтверждений. Социальный статус предка был невысок — толмачи в допетровской Руси часто приравнивались к служилым людям «по прибору», но не к дворянству. Фамилия Талмачи — редкий, но яркий пример того, как профессия, исчезнувшая из обихода, осталась в фамилии, сохранив звучание, близкое к тюркскому оригиналу.