Фамилия Цембелева — яркий пример того, как необычное звучание скрывает за собой вполне конкретную географическую и языковую историю. Сразу можно сказать, что корни этой фамилии ведут не в центральную Россию, а на юг или юго-восток. Основа «цембел» или «цембель» — это искажённое на русской почве тюркское слово. В карачаево-балкарском, кумыкском или ногайском языках существует основа, близкая к «чембер» или «цембер», что означало «отборный», «лучший», «чистокровный». Чаще всего так характеризовали породистого скакуна или, в переносном смысле, статного, видного мужчину.

Словообразовательная модель фамилии стандартна для русской ономастики: суффикс -ев- присоединён к основе, а окончание -а указывает на женскую форму. Мужской вариант, соответственно, Цембелев. Такая модель типична для фамилий, которые оформлялись в XIX — начале XX века, когда тюркские прозвища адаптировали под русские патронимические окончания. То есть предок носителя фамилии получил прозвище Цембель (или Цембел) — «лучший», «отборный», что могло относиться как к его внешности, так и к социальному статусу или владению породистыми лошадьми.

Интересна и география фамилии. Цембелевы — это не массовая фамилия, её очаги встречаются в Ставропольском крае, Кабардино-Балкарии и Ростовской области. Это регионы активного смешения русского и тюркского населения, где подобные прозвища легко входили в обиход. В метрических книгах XIX века фамилия могла записываться по-разному: Цембелев, Цимбелев, а иногда и через «ы» — Цымбелев, что отражает местный южнорусский акающий говор.

Версия о связи с ремеслом (например, с плотницким инструментом «цембель» — разновидность рубанка) менее вероятна. Хотя такое слово в русских говорах существует, оно является поздним заимствованием из немецкого (Zimbal), и фамилии от него образовывались бы иначе — скорее, через суффикс -щик (Цембельщиков). Прозвищная же модель «отборный, лучший» куда органичнее ложится в контекст южных степных культур, где ценилась порода и стать. Таким образом, Цембелева — это фамилия, указывающая на предка, которого в своей среде выделяли как «элитного», будь то человек или его конь.