Фамилия Темденова с большой вероятностью имеет тюркское происхождение. Её основа — слово «темден» или близкое к нему, которое в ряде тюркских языков (например, в казахском, киргизском, ногайском) означает «железный», «крепкий как железо». В таком случае прозвище Темден давали человеку с твёрдым характером, выносливому или же кузнецу, работавшему с железом. Суффикс -ов/-ев в женском варианте Темденова указывает на принадлежность к роду: буквально «дочь (или жена) Темдена». Это классическая русская модель оформления фамилий, которая закрепилась у многих народов, входивших в состав Российской империи, особенно у крещёных тюрков, башкир, татар и народов Северного Кавказа.

Вторая, менее очевидная версия связывает фамилию с монгольским или бурятским именем Темден (вариант Тэмдэн). В бурятском языке «тэмдэг» означает «знак», «метка», а «тэмдэн» может быть производным именем со значением «меченый» или «знатный». Такое имя могли дать ребёнку, родившемуся с родимым пятном, либо в знак особого отличия. Фамилии на -ова в бурятской среде — явление распространённое, появившееся после вхождения Бурятии в состав России. Если фамилия действительно бурятская, то её носители — потомки людей из родов хори, булагат или эхирит, где такие именования фиксируются.

Регионально фамилия Темденова чаще всего встречается в республиках Северного Кавказа (Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкесия), в Поволжье (Татарстан, Башкортостан) и в Сибири (Бурятия, Забайкальский край). Это разбросанное бытование подтверждает, что основа фамилии — не единое слово, а несколько омонимичных прозвищ и имён у разных народов. Интересно, что мужская форма Темденов почти не фиксируется в старых метрических книгах, что может указывать на сравнительно недавнее оформление фамилии — в XIX — начале XX века, когда фамилии давали по отцу, но записывали в документах сразу в женском варианте для женщин или детей.

Сословно предки Темденовых могли быть как крестьянами-скотоводами, так и ремесленниками-кузнецами. В тюркской среде прозвище Темден часто закреплялось за мастерами по металлу, что делало фамилию профессиональной. Если же корень монгольский, то предки, скорее всего, относились к кочевым родам, где имя Темден давалось по обету или в честь шаманского знака. Однозначно сказать, какая из версий верна без генеалогического исследования конкретной семьи, нельзя — слишком разный ареал бытования.