Фамилия Цемкалов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В основе почти наверняка лежит прозвище или профессия, связанная со строительным ремеслом, а точнее — с цементом. Однако важно сделать оговорку: цемент в современном понимании появился в России лишь в XIX веке, а фамилия могла возникнуть раньше. Поэтому «цемкал» — это, скорее всего, не мастер по цементу, а человек, который занимался обжигом извести или приготовлением связующих растворов для кладки. В южнорусских говорах слово «цемкать» могло означать «месить, перемешивать вязкую массу», что прямо указывает на занятие предка: он был работником на известковом или кирпичном производстве.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединился к основе «Цемкал». Сама основа — это усечённая форма от «цементаль» или «цементник», где суффикс -ал (как в «коваль», «стекловаль») обозначал деятеля. То есть Цемкал — это прозвище, данное человеку по его ремеслу. В отличие от фамилий на -ский, которые часто указывали на владение землёй или место жительства, Цемкалов — фамилия «профессиональная», из разряда тех, что давали по занятию без привязки к дворянству. Носитель такой фамилии в XVI–XVII веках с высокой вероятностью был посадским человеком, ремесленником или крестьянином, работавшим на стройке.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Поволжью — регионам, где активно развивалось кирпичное и известковое производство. Встречается она и на Кубани, что косвенно подтверждает связь со строительным делом: в XIX веке там возводили много крепостных сооружений и храмов. Важно не путать Цемкалова с однокоренной фамилией Цемкаловский — последняя могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Цемкалово, но для простой формы «Цемкалов» топонимическая версия менее вероятна.

Что касается точной даты первого упоминания, данные разрозненны. В метрических книгах Астраханской губернии за середину XIX века встречаются записи о крестьянах Цемкаловых, что подтверждает ремесленный, а не дворянский статус. Сословно фамилия не была привилегированной: ни в родословных книгах, ни в списках купечества её нет. Это типичная «рабочая» фамилия, которая говорит о практическом деле предка — смешивать, обжигать, строить.