Фамилия Темаева по происхождению — притяжательное прилагательное, образованное суффиксом -ев от мужского имени или прозвища Темай. Это типичная модель для русских фамилий: к основе добавили суффикс принадлежности, а окончание -а указывает на женский род (в мужском варианте — Темаев). Такую форму фамилия получила при передаче по женской линии или в документах, где фиксировали жену или дочь Темая.

Сама основа Темай — это, скорее всего, краткая или уменьшительная форма от крестильного имени Артемий. В русской народной традиции имя Артемий сокращали до Тёма, а от него через диалектное смягчение или аканье (произношение «а» вместо «ё») возникла форма Тёмай, а затем и Темай. Возможна и связь с именем Тимофей, где отсечение первого слога давало форму Май или Темай — но это менее вероятно, так как для Тимофея типичны сокращения Тима, Тимоха. Правдоподобнее считать Темай вариантом Артемия: суффикс -ай (как в Мишай, Степай) придавал имени ласкательный или обиходный оттенок.

Географически фамилия Темаева встречается преимущественно на юге России и в Поволжье, особенно в Ростовской области, Ставропольском крае и Калмыкии. В этих регионах распространены фамилии на -ев от кратких форм имён, что косвенно подтверждает народное происхождение основы. Встречаемость фамилии невысокая — она редкая, что типично для фамилий, образованных от нестандартной уменьшительной формы.

Сословно предки первых Темаевых могли быть крестьянами или казаками: фамилии на -ев в южных областях часто фиксировали за сельскими жителями и служилыми людьми. Прозвище Темай, если оно не было сокращением от имени, могло относиться к человеку с тёмным цветом волос или смуглой кожей (от диалектного «тёмный» с аканьем), но эта версия менее убедительна, так как в говорах прилагательное «тёмный» редко давало прозвище с суффиксом -ай.

Таким образом, Темаева — фамилия-патроним, восходящая к народному варианту имени Артемий. Её редкость и региональная привязанность делают её характерным примером того, как церковное имя в крестьянской среде превращалось в устойчивое родовое прозвание.