Фамилия Томеев — редкий пример, в котором на поверхностный взгляд угадывается иноязычный корень, но при ближайшем рассмотрении всё оказывается в рамках русской словообразовательной традиции. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать суффикс и возможную основу.

Суффикс -еев указывает на патронимическую (отчество) модель: так образовывали фамилии от имён или прозвищ, оканчивающихся на -ей. В русском языке это типичный способ: Алексеев, Андреев, Матвеев. Значит, в основе фамилии лежит личное имя или прозвище Томей. Скорее всего, это усечённая или народная форма канонического имени Фома (от арамейского «близнец»). В русских говорах имя Фома нередко звучало как Хома, а в некоторых диалектах — с заменой «ф» на «т»: Тома, Томей. Таким образом, Томеев — это «сын Томея», то есть потомок человека, которого в быту звали Томей вместо Фомы.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с тюркскими корнями. В татарском и башкирском языках есть слово «төм» (туман, тьма) или основа «том» (остановка, предел). Однако для фамилии Томеев тюркская этимология слаба: во-первых, типичный тюркский патроним образовывался бы через суффиксы -ов/-ев, но здесь -еев, что характерно для русских имён на -ей; во-вторых, среди тюркских фамилий форма Томеев встречается крайне редко, тогда как среди русских она вписывается в ряд Алексеев — Андреев.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России, где диалектная замена «ф» на «т» была особенно распространена (например, в рязанских, тамбовских, воронежских говорах). Встречается она и у поволжских татар, но там, скорее всего, это результат русификации исходной тюркской основы или, опять же, переосмысление имени Фома.

Сословная принадлежность носителей Томеевых, судя по архивным данным, была преимущественно крестьянской и мещанской. В дворянских родословных книгах эта фамилия не зафиксирована. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев Томеев — это русская фамилия, образованная от народной формы имени Фома, и её носитель — потомок крестьянина или горожанина, которого в обиходе звали Томеем.