Фамилия Тирменова — женская форма, а её мужской вариант Тирменов. Она образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: с помощью суффикса -ов, который указывал на принадлежность («чей?» — «сын Тирмена»). Значит, в основе лежит прозвище или неканоническое имя Тирмен.

Сразу отметим, что фамилия очень редкая. В официальных базах данных и справочниках по русским фамилиям (например, в работах Б. Унбегауна или В. Никонова) она не упоминается как широко распространённая. Поэтому её происхождение приходится реконструировать, опираясь на логику словообразования и возможные диалектные корни.

Самая правдоподобная версия связывает основу Тирмен- с тюркскими языками. В них широко распространён корень «тир» или «тер» со значением «потеть», «испаряться». В ряде тюркских наречий «тирмен» могло означать «потный» или, в переносном смысле, «трудяга», «работящий человек», который много работает и потеет. Такое прозвище могли дать крестьянину или ремесленнику, отличавшемуся усердием. Альтернативное, но менее вероятное объяснение — связь с тюркским словом «термен» (мельница), но тогда фамилия писалась бы как Терменов, а не Тирменов.

Менее убедительная версия — от личного имени Тирмен как варианта крестильного имени Терентий. В народной речи имена часто искажались, но переход «Терентий → Тирмен» нехарактерен для русской фонетики: обычно Терентий давал формы Терёха, Теренька. Скорее всего, перед нами именно прозвище, а не искажённое церковное имя.

По суффиксу и модели фамилию можно отнести к числу тех, что формировались в среде служилых людей или крестьянства, контактировавших с тюркским населением (южные и восточные регионы России, Поволжье). Носитель фамилии Тирменов, скорее всего, был человеком, получившим прозвище за свою работоспособность или за какую-то особенность, связанную с потом и жарой.