Фамилия Терменская — одна из тех, что сразу выдают географическое происхождение. Её основа — топоним, то есть название места. Типичный суффикс -ск- (в женском роде -ская) указывает на принадлежность к местности или на происхождение из неё. В русской традиции такие фамилии чаще всего получали дворяне по названию своих поместий, а также духовенство — по названию сёл или приходов, где служили. Встречаются они и у выходцев из Польши или Белоруссии, где модель на -ский/-цкий была особенно распространена среди шляхты.

Корень «Термен-» почти наверняка восходит к названию населённого пункта. На карте России и бывших земель Речи Посполитой можно найти несколько объектов с похожим звучанием: например, село Терменево в Ярославской области. В ономастике известен принцип, когда фамилия образуется от названия деревни или усадьбы с помощью суффикса -ский: так возникали пары «Терменево — Терменский». Женская форма Терменская могла закрепиться за дочерью или женой носителя мужской фамилии, а в более позднее время — стать самостоятельной фамилией, передаваемой по женской линии.

Менее вероятна, но возможна связь с тюркским или монгольским словом «термен» — так в некоторых языках называют мельницу или, реже, тип войлочного шатра. Если предки носителя фамилии жили в южных или восточных регионах, где было сильно тюркское влияние, прозвище «Термен» могло закрепиться за мельником или кочевником. Однако суффикс -ская в этом случае выглядит чужеродно: прозвищные фамилии чаще оформлялись через -ов/-ев или -ин. Поэтому топонимическая версия остаётся основной.

Сословная принадлежность носителей фамилии неоднородна. В дореволюционных записях Терменские встречаются и среди потомственных дворян (например, в Казанской или Симбирской губерниях), и среди духовенства — священники нередко брали фамилию по названию своего прихода. Встречаются и мещане, и крестьяне, что говорит о том, что фамилия не была закреплена за одной социальной группой.

С точки зрения словообразования, фамилия Терменская — типичная «географическая» фамилия, которая отвечает на вопрос «откуда?». Её носитель или его предок был человеком, чья родина или место службы назывались Терменево, Термень или как-то похоже. Точное место установить по одной фамилии сложно, но круг поиска сужается до регионов, где есть такие топонимы, — в первую очередь центральная Россия и Поволжье.